Государственные испытания тягача прошли на НИАБТ полигоне УММ РККА в несколько этапов – с осени 1933 г. по осень 1934 г. Целью испытаний являлась оценка танкетки Т-27 с точки зрения ее использования без существенных переделок в качестве тягача, а также подбор прицепных нагрузок, наиболее соответствующих тяговым усилиям тягачей (нормальные и максимальные нагрузки). Предстояло определить износ наименее надежных деталей (катков, рессор, главного фрикциона и сцепного прибора), тяговые характеристики при разных скоростях на наиболее характерных грунтах, оценить удобство управления и маневренность, зафиксировать максимальную и среднюю скорости движения, предельные преодолеваемые подъемы и расход горючего.
Первоначальная программа испытаний предполагала пробеги протяженностью 150 км по различным типам грунтов с прицепами массой 1,2 т и 3 т. Испытания несколько раз прерывались авариями и следовавшими за ними ремонтами, которые наглядно демонстрировали общую низкую прочность и малую надежность танкетки Т-27. Но уж очень велико было желание военных получить легкий бронированный тягач!
Испытания тягача Т-27 начались пробегом по бездорожью со множеством ухабов и выбоин. В качестве прицепа использовалась гусеничная прицепка «Карден-Ллойд» с грузом 1 т. Через 5 км пробега произошла авария: двигатель машины работал, но вращение на ведущие колеса не передавалось. После разборки дифференциала выяснилось, что он пришел в полную негодность: зубья шестерен полуосей были сорваны, шестерни сателлитов разрушены на мелкие части, коробка сателлитов с внутренней стороны по окружности получила ряд глубоких задиров и забоин, на поверхности осей сателлитов крестовины дифференциальной коробки образовались задиры, а на коронной шестерне срезались четыре шпильки. Причиной поломки сочли то, что нагрузка в 1 т на гусеничном ходу при движении в осеннее время по грязи (особенно по ухабам) явилась выше предельной для тягача Т-27, что и вызвало поломку дифференциала. После замены дифференциала в январе 1934 г. машина вновь прошла испытания пробегом на шоссе и проселке – также с груженой прицепкой «Карден-Ллойд» общей массой 1,2 т.
По шоссе, на ровном месте, тягач Т-27 с нагрузкой двигался с периодическими пробуксовками, что иногда вынуждало отцеплять прицепку, менять направление движения, а затем присоединять прицепку к машине. На подъем в 4-5° длиной 300 м тягач двигался периодически, буксуя на месте и меняя направление движения (два раза отцеплялась прицепка). На ровном участке проселка, покрытом снегом, тягач Т-27 с прицепкой останавливался через каждые 5-10 мин. В отдельных случаях сдвинуть с места прицепку с грузом не удавалось.
В общей сложности тягач прошел по шоссе 14 км. Из общего времени 5 ч 5 мин на остановки ушло 1 ч 34 мин, на буксование – 1 ч 46 мин. Средняя техническая скорость с нагрузкой в 1,2 т на крюке составляла 8 км/ч. В ходе пробега гусеницы тягача Т-27 два раза забивались снегом и между ленивцем и гусеницей образовывался слой льда, что вызывало удары ведомых колес о гусеницы.
Во время зимнего пробега отказал главный фрикцион. После разборки сцепления было установлено, что лопнул в двух местах (по диаметру) ведомый диск и оторвалась втулка от остальной части диска (по окружности), а также отломились ушки крепления картера маховика.
1 октября 1934 г. вновь состоялся пробег тягача Т-27 с нагрузкой на крюке 1,3 т. На 2 км пробега по бездорожью сцепление в очередной раз подвело. В результате, из-за частых поломок главного фрикциона и дифференциала было принято решение испытания танкетки Т-27 в качестве тягача прекратить.
По итогам испытаний было составлено заключение:
«1. Оценка конструкции: Трансмиссия тягача Т-27 рассчитана на автомобиль, который работает в удовлетворительных дорожных условиях и с меньшими нагрузками.
Полное передаточное число на 1 -й передаче у тягача – 42,2. В современных тягачах и тракторах наиболее ходовые передаточные числа на первой передаче – 60-70. Если же некоторые из тягачей имеют полное передаточное отношение около – 40, то естественно рассчитываются сцепление и дифференциал на плохие дорожные условия. При трогании с места, при передвижении тягача по неровной (ухабистой) местности, получались динамические нагрузки, что и приводило к авариям дифференциала и ГФ. Поломки ушек крепления картера маховика вызываются теми же динамическими нагрузками, передаваемыми через ГФ. Сцепление и дифференциал на такие нагрузки не рассчитаны; чему дали подтверждение поломки в процессе испытаний.
2. Проходимость: Тягач Т-27 обладает малой проходимостью. Тягач может двигаться с нагрузкой только по сухому и твердому грунтам и без ухабов. В зимнее время по шоссе тягач Т-27 может двигаться с нагрузкой в 1 тс большими трудностями, затрачивая много времени на буксование».