Для продувок в аэродинамической трубе были изготовлены две динамически подобные модели, предложенные В.Н. Беляевым. По упругости и гибкости они соответствовали натуре (разумеется, в определенном масштабе). В отличие от прежде применявшихся аэродинамических моделей мясищевские специально делились на секции и имели внутренний стержень. По выражению Б. П. Кощеева, крылья таких моделей «дышали», давая конструкторам многие нужные данные.
У АНТ-41 была гладкая, а не гофрированная обшивка, что соответствовало духу поисков в туполевской организации способов увеличения скорости машин. Мясищев шел здесь в самых первых рядах конструкторов. Он создал специальную группу, занимавшуюся проблемами гладкой обшивки. Прежде чем внедрить в самолете какое-то новшество, считал он, необходимо, по мере возможности, всесторонне исследовать его на земле. Тогда и в небе, во время испытательных полетов, возникнет меньше проблем.
Новой была и уборка торпед или бомб в огромные отсеки фюзеляжа, а шасси — в мотогондолы. Это сразу улучшило аэродинамические свойства самолета. Отдельного упоминания заслуживает установка водяных радиаторов в крыле. Вспомним: такую операцию мясищевцы впервые проделали на Р-6. Проделали с дальней целью — опробовать новинку на готовом серийном самолете, чтобы без хлопот применить ее на своем торпедоносце. Опыт Р-6 помог конструкторам успешно «сбрить бороды» у моторов и перенести радиаторы в тоннели крыла.
В целом конструкция самолета получилась ажурной, легкой и одновременно более сложной, многодетальной, чем у предыдущих АНТ, с использованием сразу нескольких новшеств. Своеобразие творческого почерка Мясищева тут ощущалось в полной мере.
В процессе проектирования Владимир Михайлович вникал во все мелочи, старался разобраться в каждой детали, каждом элементе. Это требовало огромной затраты сил, но с лихвой окупалось — Мясищев
В его бригаде подобралась способная молодежь. Да и сам Владимир Михайлович был ненамного старше коллег. Дерзость молодости следовало направить на решение сложных, во многом не изведанных задач. Руководитель заражал конструкторов истовой преданностью работе, учил нешаблонно мыслить, не бояться риска, развивал инициативу, воспитывал честолюбие, без которого трудно осилить большое дело.
И еще одна его черта импонировала сослуживцам. Он не давил своим авторитетом, внимательно прислушивался к предложениям рядовых сотрудников, отделяя зерна от плевел. На замечания и несогласия реагировал подчеркнуто спокойно, не позволял разыгрываться собственному самолюбию.
Однажды ведущий инженер по испытаниям ЛНТ-41 Михаил Михайлович Егоров обнаружил просчет в чертежах.
— По-моему, допущена ошибка в расчете прочности крыла, — сказал он Мясищеву.
Легче всего было отмахнуться: дескать, Егоров не прочнист, откуда у него такая уверенность… Мясищев отверг подобный способ защиты. Он знал, что Михаил Михайлович вместе с Петляковым готовил к полету в Америку самолет «Страна Советов», что он эрудированный специалист и если что-то утверждает, то не с бухты-барахты.
— Давайте проверим расчеты, — распорядился Влади мир Михайлович.
Ведущий инженер оказался прав — Мясищев во всеуслышание признал это. Из-за переделок машина с опозданием на месяц прибыла на аэродром.
Столь же внимательно отнесся руководитель бригады и к замечаниям и пожеланиям по размещению приборов и рычагов управления в кабине летчика.
И вот — первый полет нового самолета. 2 июня 1936 года в воздух поднялись пилот А.П. Чернавский и М.М. Егоров. Полет продолжался 25 минут. Через пять дней — новый контрольный полет. Затем полеты стали следовать через день. Они проводились на разных высотах и скоростях для проверки вибрации. В одном Чернавский почувствовал, что управление стало чересчур легким. Было высказано предположение о так называемой перекомпенсации элеронов. Чтобы удостовериться в этом, АНТ-41 опробовали туполевский шеф-пилот М.М. Громов и начальник летной станции Е.К. Стоман. Они подтвердили догадку. По указанию Мясищева, срочно увеличили «хвостики» элеронов. Машина стала летать уверенно.
Владимир Михайлович обязательно присутствовал на всех разборах полетов. Он дорожил сведениями, получаемыми из первых рук, то есть непосредственно от летчиков. В отличие от некоторых конструкторов, не принимал в штыки их замечаний, а старался докопаться до истины и быстро устранить обнаруженные дефекты.
Испытания шли своим чередом, бригада начала выпуск чертежей для серийного производства, к освоению торпедоносца готовился завод. Наступило 3 июля. В очередной — четырнадцатый — полет ушли А.П. Чернавский и Ф.И. Ежов. Перед ними стояла задача проверить машину на максимальной скорости. Самолет набрал высоту около 3 километров, скорость была 290 километров в час, истекала седьмая минута полета, и тут внезапно крыло начало с большой частотой вибрировать.