Модифицированный ТИС получил новое заводское обозначение «МА». Он был построен в конце 1943 г. Однако, ввиду отсутствия моторов АМ-39А, на самолет пришлось установить низковысотные АМ-38Ф.
Наземные испытания начались 1 июня 1944 г. К 5 июня ТИС (МА) был готов к проведению летных испытаний, но разрешение заместителя наркома А. С. Яковлева на первый вылет удалось получить только к 13 июня. В этот день летчик-испытатель полковник Н. В. Гаврилов поднял машину в воздух.
29 июня 1944 г. в конце пробега отказали тормоза и самолет потерпел аварию. Ремонт продолжался целый месяц — с 30 июня по 30 июля. 14 августа 1944 г. летные испытания возобновились в ЛИИ НКАП и продолжались по 16 сентября.
ТИС (МА) развивал максимальную скорость у земли 514 км/ч, на высоте 1660 м — 535 км/ч. Летные характеристики самолета практически не отличались от расчетных, а это позволяло надеяться, что с двигателями АМ-39А летные характеристики ТИС (МА) также будут соответствовать расчетным (максимальная скорость — 650 км/ч на высоте 7150 м, время подъема на высоту 5000 м — 6,4 мин).
В выводах по испытаниям подчеркивалось, что «по технике пилотирования и взлетно-посадочным свойствам самолет доступен для летчика средней квалификации».
Вопрос о постройке серии не возникал. Объяснялось это тем, что дальних бомбардировщиков Пе-8 (ТБ-7), для сопровождения которых предназначался ТИС, было выпущено всего 79 экземпляров (двадцать из них — в 1936–1940 гг.). Применялись они мелкими группами, ночью. Другие самолеты аналогичного класса у нас не строились. В этих условиях большой необходимости в постройке специализированных истребителей сопровождения не было.
Схема ТИС позволяла относительно просто превратить его в ночной истребитель-перехватчик, но вопрос об этом своевременно не ставился.
Конструктивно оба варианта ТИС представляли собой монопланы цельнометаллической конструкции с разнесенным вертикальным оперением и взлетным весом 80008300 к г. Войти в кабину можно было через нижний люк-лестницу. В воздухе люк мог сбрасываться из любой кабины. Крыло имело размах 15,5 м. Шасси убиралось пневмоприводом. Вооружение ТИС (А) состояло из четырех пулеметов ШКАС в носовой батарее, двух пушек ШВАК и двух пулеметов БС в центроплане. У стрелка-радиста находился один ШКАС на турели и один в люковой установке. Вооружение ТИС (МА) было мощнее: две пушки ШВАК в носовой батарее, две пушки ШП калибра 37 мм или две пушки ШП калибра 45 мм в центроплане, один пулемет УБТ у стрелка-радиста. Предусматривалась внешняя подвеска 1000 кг бомб.
На самолете имелось мощное по тем временам навигационное оборудование, радиостанция, фотоаппаратура.
Помимо своего основного назначения, ТИС мог использоваться как разведчик и штурмовик-бомбардировщик.
Последней конструкцией, спроектированной и построенной до эвакуации, был планер БДП. И поврежденный около Каширы первый экземпляр, и недостроенный второй удалось вывезти в Новосибирск, где БДП (С) проходил совместные испытания с 10 февраля по 11 марта 1942 г. (летчик — И. И. Шелест). Отмечалось, что планер «…в технике пилотирования очень прост и приятен, не требует от летчика высокой квалификации. Доступен летчику, прошедшему тренировку на учебных планерах». Выявленные недостатки (тряска хвостового оперения при выпуске щитков и др.) были устранены с минимальными переделками конструкции.
Испытания прошли успешно, и в мае 1942 г. чертежи планера были переданы на завод № 490, расположенный в Сталинграде, для серийного производства.
Одновременно по указанию Н. Н. Поликарпова туда направили бригаду конструкторов во главе с М. О. Фасолькиным, сварщика, десять слесарей, мастера Романова, хотя они остро требовались для обеспечения работ над другими машинами. Наркомат назначил В. С. Вахмистрова главным конструктором этого завода. В связи с приближением линии фронта к городу бомбежки Сталинграда с воздуха усилились, и во время одной из них завод был практически уничтожен. Внедрение БДП в серию прекратилось.
Второй экземпляр отличался от прототипа немного удлиненной носовой частью и формой остекления кабины, удлиненными посадочными полозьями, более широкими дверями. Он обозначался как БДП-2.
У первого экземпляра также была переделана носовая часть по типу БДП-2. 30 апреля 1942 г. его передали ВВС для летных испытаний, во время которых он потерпел аварию и разбился по не зависящим от конструкции причинам. В июле-августе 1942 г. на БДП был выполнен беспосадочный перелет на дальность 845 км по маршруту Свердловск-Омск на буксире за самолетом ПС-40 со средней скоростью 270 км/ч.