Стрельбой на прочность испытывалась только одна машина (№ 5409А314). Стрельба велась усиленными зарядами (заряд черт.№ 3-0011930, нагретый до +40 °C) с бетонной площадки. Стрельбы сходу по щитам и боевые задачи применительно к существовавшим нормативам выполнялись на трассах стрельбища в Нясино. Испытания пробегом осуществлялись по шоссе и разбитой проселочной дороге. Все эти испытания проводились в весенне-летних условиях при температуре окружающего воздуха в пределах от 0 до +20 °C и большой влажности. В испытаниях машин принимали участие экипажи, укомплектованные из частей ЛВО, которые имели сравнительно небольшой опыт, поэтому им в помощь были выделены инженеры-испытатели из ГНИАП ГАУ и НИИБТ полигона ГБТУ.
За время контрольных испытаний система ПУОТ и ее установка в танке отработали надежно. Неисправности носили непринципиальный характер и подлежали устранению в ходе подготовки серийного производства. К их числу, в частности, относилось применение в электроприводах ТАЭН-2 несерийных электромашинных усилителей (что влекло за собой определенные трудности в производстве и снабжении войск). Комиссия также рекомендовала:
— исследовать и решить вопрос ужесточения качки башни в горизонтальной плоскости до 3 т. д. с целью дальнейшего повышения эффективности огня сходу с системой ПУОТ;
— обеспечить работу узлов системы без замены смазки в течение межремонтных сроков танка;
— исключить возможность появления обратного пламени, имевшего место при настоящих испытаниях (это потребовало доработки заряда применявшегося при проведении испытаний).
В целом, оснащение танка «Объект 267-сп.1» стабилизированным прицелом ТПС-1 и приводом ТАЭН-2 позволило повысить меткость стрельбы сходу на дальностях 1000–1500 м при скоростях движения 18–25 км/ч в среднем в 3–8 раз (по сравнению со стрельбой без применения стабилизатора). Результаты испытаний показали, что если без стабилизатора при стрельбе сходу были только случайные попадания, то с ним обеспечивалось попадание в мишень до 40 %. Наряду с надежной работой система ПУОТ не требовала длительного обучения и тренировки экипажа. В своем заключении комиссия, проводившая испытания, рекомендовала систему ПУОТ для принятия на вооружение Советской Армии.
По результатам испытаний ОКБТ ЛКЗ в III квартале 1955 г. внесло в документацию машины все необходимые изменения и отправило ее на ЧКЗ. Одновременно решением пленума НТК ГБТУ танк «Объект 267-сп. 1» был рекомендован на вооружение Советской Армии. Отработку ЧТД для серийного производства предполагалось завершить во II квартале 1956 г. До конца 1955 г. три танка «Объект 267-сп. 1»прошли и войсковые испытания.
Параллельно с проведением контрольных испытаний трех танков «Объект 267-сп. 1» в ОКБТ ЛКЗ на основании постановления Совета Министров СССР № 347–205 от 24 февраля 1955 г. и договора с НТК ГБТУ №НЗ-62 выполнили технический проект, выпустили рабочие чертежи танка «Объект 267-сп.2» с системой ПУОТ-2, обеспечивавшей стабилизацию основного оружия в двух плоскостях (второй этап работ по оснащению танка Т-10 системой стабилизации), осуществили техническую подготовку производства и приступили к изготовлению деталей. Эта система получила наименование «Гром». ЛКЗ обязывался разработать ЧТД и изготовить два опытных образца машины в сентябре 1955 г.
Завод справился с поставленной задачей, завершив к октябрю 1955 г. монтаж стабилизаторов в двух танках «Объект 267-сп.2». В сентябре-ноябре состоялись их заводские испытания.
Танк «Объект 267-сп.2» отличался от своего предшественника установкой системы ПУОТ-2 («Гром»), которая позволила существенно повысить эффективность и маневренность огня при стрельбе сходу за счет стабилизации пушки (с башней) в горизонтальном положении и стабилизации линии прицеливания в вертикальной плоскости (процент попаданий при стрельбе сходу увеличился с 40 до 50 %), а также использованием новой конструкции механизма поворота башни с увеличенным КПД при работе от электромоторного привода{13}.
Стабилизация линии прицеливания в вертикальной плоскости осуществлялась трехстепенным гироскопическим стабилизатором, размещенным в корпусе автомата стрельбы прицела ТПС-1. Стабилизация башни в горизонтальной плоскости обеспечивалась трехстепенным гироскопическим стабилизатором, размещенным в корпусе гироблока.
На основании результатов испытаний и заключения комиссии машины были приняты заказчиком и в конце того же года направлены на полигонно-войсковые испытания на ГНИАП ГАУ, которые завершились в феврале 1956 г. В них принимали участие представители ОКБТ ЛКЗ, которые осуществляли замену вышедших из строя узлов. В ходе испытаний танки показали хорошие результаты по меткости артиллерийского огня сходу (до 60 % попаданий в мишень). Тем не менее, при испытаниях были выявлены недостатки в конструкции стабилизатора. Из-за этого комиссия не смогла рекомендовать танк «Объект 267-сп.2» на вооружение Советской Армии.