Пожалуй, наиболее важным обстоятельством затягивания сроков с выпуском серии И-180 являлось отсутствие двигателей М-88. Весной 1940-го в Горьком имелось всего три таких двигателя прошлогоднего выпуска, надежность которых оценивалась невысоко. Первые три самолета, называемые иногда И-180С (серийные) были готовы в конце апреля. Это были машины № 25211, № 25212, № 25213. Основным отличием серийных от третьего опытного, по образцу и подобию которого они строились, стала конструкция крыла. Лонжероны были выполнены по-старикке из стальных труб, поэтому крылья самолетов горьковского завода более соответствовали крылу второго опытного И-180.
Накануне первомайских праздников все три И-180С были доставлены по железной дороге в Москву. Предполагался их пролет над Красной площадью. После некоторых раздумий было решено, что полетит только одна машина. 1 мая Степан Супрун сидел в подготовленном самолете в ожиданиии взлета, однако команды на старт так и не дождался.
И-180Е-3, зима/весна 1940 г., первый этап заводских испытании
И-180Е-3 на лыжном шасси, первый этап испытаний (февраль-март 1940 г.)
Облет машин, привезенных из Горького, начался ближе к середине мая. Предполагалась широкая программа с привлечением заводских летчиков и испытателей НИИ ВВС. 26 мая в три часа дня Супрун поднял машину № 25212 с Центрального аэродрома для инспекторского облета. При выполнении посадки, на пробеге, разрушилась траверса (двузвенник, связывающий стойку и шток амортизатора) правой ноги шасси. В результате, стойку вместе с колесом развернуло поперек направления движения, самолет скапотировал. По версии пилота, это произошло самопроизвольно. По версии очевидцев, дорогу садящемуся И-180 пересек руливший на взлет пассажирский Сталь-3, поэтому Супрун вынужден был тормозить. Нажатие на тормоза произошло в момент, когда левое колесо, подпрыгнув на неровности, оторвалось от земли. Затормозилось таким образом, правое колесо, его и развернуло. Была еще версия. При торможении на высокой скорости самолет "клюнул" и зацепил воздушным винтом землю, И-180 развернуло в сторону, противоположную вращению. Этого оказалось достаточно, чтобы правая нога сработала на кручение и траверса амортизатора лопнула.
В результате аварии самолет № 25212 был значительно поврежден, летчик Супрун отделался ушибами. В официальном заключении по аварии причиной называлось несоблюдение технологии производства заводом-изготовителем - в двузвеннике были установлены неравнопрочные сырые и закаленные болты.
Супрун был огорчен аварией не менее других, оценивая происшествие, он записал: "…Считаю, что самолет необходимо тщательно проверить и запустить в серию. Самолет очень напоминает И-16, летчики, которые освоили И-16, легко освоят И-180. Самолет значительно лучше И-28."
Немаловажным обстоятельством, повлиявшим на положительную оценку И-180 стало то, что всего за неделю до неприятности с самолетом № 25212,18 мая, закончились заводские испытания третьего опытного экземпляра. Хотя М-88 недодавал мощности, и полеты проходили с неубираемым костылем, была получена максимальная скорость 575 км/час на высоте 6900 метров. При устранении недостатков, более качественном воздушном винте и тщательной окраске самолета можно было получить максимальную скорость 600 км/час и даже более. Летчик Уляхин, проводивший испытания, сравнивал новый самолет с И-16, отмечая при этом его большую устойчивость на всех режимах и при выполнении фигур пилотажа. Одновременно высказывались замечания и пожелания. В частности, еще во время зимних полетов было решено установить закрывающийся фонарь кабины пилота.