Очевидно, сознавая все сложности доводки М-90 и М-71, еще в конце 1940 г. Поликарпов начал прорабатывать возможность применения на И-185 прошедшего стендовые испытания нового мотора Швецова М-82 мощностью 1700 л.с. Это была 14-цилиндровая двухрядная "звезда" с очень малым диаметром (1260 мм), полученным благодаря значительному уменьшению хода поршня (с 174,5 мм до 155 мм) при сохранении диаметра цилиндра в 155,5 мм. Рассматривалось два варианта установки М-82 на И-185: использование имеющегося фюзеляжа и проектирование нового специально под этот мотор. Остановились на втором, так как в этом случае предполагалось получить большую скорость (до 625 км/ч).
Однако передача М-82 на госиспытания затягивалась. К тому же, выпускавший двигатели воздушного охлаждения пермский завод решили переориентировать на моторы жидкостного охлаждения. Швецов, заручившись поддержкой первого секретаря Пермского обкома Гусарова, пытался сопротивляться этому, но безуспешно. Только после встречи в начале мая 1941 г. Швецова и Гусарова со Сталиным появилось решение о передаче М-82 на госиспытания, а 17 мая — о запуске в серию. Но полгода было потеряно. Шахурин в своих мемуарах недооценку моторов воздушного охлаждения признал ошибкой наркомата, которая была исправлена только в 1942 г.: "С появлением самолета Ла-5 решалась проблема большой государственной важности". Спрашивается, что мешало решить ее двумя годами раньше? Уж не желание ли любой ценой обогнать "короля истребителей"?
Как только М-82 получил право на жизнь, в ОКБ Поликарпова завершили эскизный проект И-185 с этим мотором. Вооружение самолета впечатляло: три синхронные пушки ШВАК и два синхронных пулемета ШКАС. Дополнительно предусматривались два крыльевых ШКАСа. При постройке истребителя использовались готовые части достраивавшегося 4-го экземпляра И-185 с М-71: крыло, шасси, оперение, управление и частично оборудование. Одновременно отказались от пулеметного вооружения.
19 июля 1941 г. сборка И-185 с М-82 завершилась, и в августе состоялся первый вылет. В сентябре начались полеты в ЛИИ, где в это время проходили испытания И-185 с М-71. Полеты осложнялись плохой работой двигателей, часто выполнялись в целях их доводки. Даже с очень сырым мотором И-185 М-71 показал скорость 620 км/ч. Перспективность применения двигателей воздушного охлаждения стала очевидной, и по распоряжению Яковлева чертежи винтомоторной группы И-185 с М-82А и установки синхронных пушек ШВАК передали в ОКБ Лавочкина, Микояна, Яковлева, что ускорило создание Ла-5, МиГ-9М-82 (вариант МиГ-3) и Як-7М-82.(4)
В октябре 1941 г. работы прервались в связи с эвакуацией. ОКБ Поликарпова выехало в Новосибирск, где ему предоставили помещение городского цирка и аэроклубовский аэродром. В этих трудных условиях удалось быстро организовать работу, и уже 10 февраля 1942 г. И-185 М-71 и И-185М-82А были предъявлены на совместные заводские и государственные испытания. В ходе их удалось достичь максимальных скоростей: 615 км/ч с М-82А и 630 км/ч с М-71. Надо заметить, что эти показатели получены при плохой работе моторов на расчетной высоте.(5)
28 марта испытания успешно завершились. В Выводах, подписанных ведущим инженером НИИ ВВС Лазаревым, говорилось: "1) Самолет И-185 М-71 по своим летным характеристикам стоит выше всех существующих отечественных серийных и иностранных самолетов. 2) По технике пилотирования и взлетно-посадочным свойствам самолет прост и доступен летчикам средней и ниже средней квалификации… При испытании самолет поднимал 500 кг бомб (2x250 кг)… и садился с 4 бомбами по 100 кг".
В Заключении НИИ ВВС рекомендовалось принять на вооружение И-185 М-71 и отмечалось, что И-185 М-82А "уступает только самолету И-185 М-71, превосходя все серийные самолеты, как наши, так и иностранные… По технике пилотирования аналогичен И-185 М-71."
Сразу же после госиспытаний И-185 облетали фронтовые летчики, получавшие в Новосибирске самолеты. Командир 18 Гвардейского ИАП майор Чертов и командир эскадрильи капитан Цветков в докладной записке Шахурину от 1.04.42 г. изложили свое мнение о новом истребителе: "…скорость, маневренность, вооружение, простота взлета и. посадки, малый пробег и разбег, равный И-16 тип 24, живучесть в бою, аналогичная И-16, сравнительная легкость и приятность в технике пилотирования, возможность ремонта в полевых условиях, легкость переучивания летчиков, особенно с И-16, дают право рекомендовать пустить в серийное производство данный самолет".
Казалось бы, все ясно: создан отличный истребитель, качественно превосходящий самолеты противника. Однако решения о запуске его в серию не последовало.(6) А ведь еще 24 декабря 1941 г., после испытаний трофейного Bf-109F в НИИ ВВС, руководство института направило Яковлеву письмо, в котором, в частности, говорилось: "В настоящее время у нас нет истребителя с летно-тактическими данными, лучшими или хотя бы равными Ме-109Ф".
Поликарпову предложили построить лишь эталонный экземпляр для серийного производства И-185 с мотором М-71.10 июня 1942 г. этот самолет совершил первый вылет. Из-за несвоевременной поставки ряда комплектующих изделий его доводка и заводские испытания затянулись до конца октября.
В это же время в 728-м ИАП начались войсковые испытания прибывших из Новосибирска первых образцов И-185 с М-71 и с М-82А. Фронтовые летчики высоко оценили опытные истребители. Они отметили лишь непринципиальные недостатки: рекомендовали заменить искажающий обзор сферический козырек на козырек с плоскими гранями; укоротить ручку управления; переместить вперед сектор газа и т. п. Командир полка капитан Василка в отзыве писал: "В полку на самолетах И-185 летает 5 человек, все… летают без затруднения как после Яка, так и после И-16. Лично я, летая на самолетах И-16, Як-1, Як-7Б, ЛаГГ-3, Ла-5, Харрикейн и на самолетах И-185 с моторами М-71 и М-82, пришел к следующему выводу: 1. Переход с других самолетов истребительного типа на самолет И-185 прост и не вызывает никаких трудностей для летчиков. 2. Самолет в полете управляем легко, очень устойчив и без особых капризов. 3. Выполнение взлета и посадки исключительно простое. 4. Достоинством самолета является исключительно высокая маневренность на вертикалях, благодаря хорошей скороподъемности, что дает возможность вести воздушный бой с истребителями противника, что не всегда возможно на самолетах Як-1, Як-7Б и на Ла-5. 5. В горизонтальной скорости И-185 имеет большое преимущество по сравнению с самолетами отечественного производства, а также с самолетами противника… Скорость по горизонту от эволютивной до максимальной самолет развивает очень быстро по сравнению с ЛаГГ-3, Ла-5 и Яком, т. е. имеет хорошую приемистость. Фигуры высшего пилотажа выполняет легко, быстро и энергично, аналогично И-16… Считаю, что самолет И-185 с мотором М-71 или М-82… отвечает всем требованиям для ведения боевой работы… Летчики-фронтовики этого самолета ждут с нетерпением на фронт".