21 января 1941 г. выводы сделаны были самые благоприятные. Отмечалась безотказная работа двигателя и его систем (топливной, масляной, охлаждения, управления).
Не менее высоко были оценены летно-пилотажные характеристики самолета. Н.П. Котяков отмечал, что: «самолет в воздухе на всех режимах полета устойчив, все элементы пилотирования самолета не сложны и могут быть быстро и легко освоены летчиком средней квалификации. Переходным самолетом может быть самолет МБР-2. Летчик, хорошо летающий на самолете МБР-2, может легко овладеть самолетом КОР-2».
Его поддерживал И.М. Сухомлин: «Все элементы в пилотировании самолета не сложны и могут быть легко усвоены летчиками средней квалификации. Летчики строевых частей морской авиации, овладевшие МБР-2, смогут легко овладеть самолетом КОР-2 при минимальной вывозке». Но одновременно он указывал, что «посадка без щитков сложна и требует повышенного внимания летчика».
В период со 2 по 18 февраля 1941 г. оба КОР-2 прошли государственные испытания в Севастополе на базе ЛИИ ВВС ВМФ. Их проводили летчики ЛИИ С.Б. Рейдель и П.Я. Яковлев.
Проведенные мореходные испытания показали, что летающая лодка КОР-2 при нормальном полетном весе 2750 кг без применения щитков может взлетать со скоростью 145 км/час и для этого требуется 250–300 м разбега. Мореходность самолета соответствовала требованиям и находилась в пределах высоты волны 0,5–0,6 метра.
При посадке на два редана без применения щитков гидросамолет выпрыгивал из воды на высоту 1–1,5 метра, но управляемость при этом не терял. При выпущенных щитках посадка происходила нормально, машина не «барсила». Однако механическая система управления щитками работала не надежно. Щитки часто заклинивало в положении полного выпуска, что не давало возможности уйти на второй круг. Поэтому механическую систему управления заменили на гидравлическую.
Кроме этого, Рейдель с Яковлевым отметили наличие у КОР-2 крутой глиссады планирования, которая ими оценивалась как недостаток. Они не без основания полагали, что при выполнении полетов в штилевую погоду, и особенно ночью, посадка на самолете будет затруднена.
Военные летчики-испытатели сделали заключение, что определенный согласно проекту максимальный полетный вес летающей лодки явно занижен. Они рекомендовали его увеличить еще на 200–250 кг. Для использования КОР-2 в качестве базового ближнего морского разведчика-бомбардировщика было предложено увеличить емкость топливных баков, а бомбовую нагрузку увеличить с 200 до 400 кг. В целом же признавалось, что КОР-2 соответствует требованиям ВМФ, испытания выдержал и может быть рекомендован к принятию на вооружение.
Впрочем, то, что самолет получился, было ясно уже на этапе заводских испытаний. Командующий морской авиацией генерал-лейтенант С.Ф. Жаворонков в 1940 г. в докладе «О проектировании и строительстве авиации ВМФ» отмечал: «Опытный разведчик КОР-2 сейчас проходит заводские испытания. Самолет летает. Заводские испытания проходят пока благоприятно. Есть основания думать, что эта машина пойдет». По поводу перспектив серийного строительства Жаворонков сказал следующее: «Предположительно он должен быть запущен в производство со второй половины 1941 года и, таким образом, будет поступать на вооружение к концу 1941 года. Мы намерены были заказать 100–150 самолетов в 1941 году. Справится ли с этим промышленность, сейчас трудно сказать».
Одновременно с испытаниями нового катапультного разведчика шло строительство кораблей «Большого океанского флота», на которых им предстояло в будущем базироваться.
В конце августа 1939 г. был заложен «Чапаев» — головной корабль серии легких крейсеров проекта 68. В соответствии с «Программой военного судостроения на III пятилетку» в 1939–1942 гг. планировалось заложить 17 крейсеров этого проекта, имевших авиационное вооружение, состоявшее из катапульты и двух самолетов КОР-2.
30 ноября 1939 г. на стапеле завода № 194 в Ленинграде состоялась официальная закладка головного тяжелого крейсера проекта 69 «Кронштадт». Несколько раньше, 5 ноября, на заводе № 200 в Николаеве был заложен «Севастополь». Всего же предусматривалось ввести в строй 16 тяжелых крейсеров. Авиационное вооружение крейсера состояло из двух самолетов КОР-2, предназначавшихся для разведки и корректировки артогня главного калибра. Старты самолетов производились при повороте катапульты на угол 60—120° от диаметральной плоскости корабля. Самолеты размещались на площадках рядом с катапультой, палубой ниже, чтобы не мешать при ее разворотах. Между самолетными площадками находилась авиамастерская. Для подъема самолетов служила грузовая стрела, крепящаяся к грот-мачте.