Прежде чем появился третий экземпляр И-207 с убирающимся шасси, производство второй машины было закончено, и в конце лета начались ее летные испытания. И-207/2 имел капот двигателя М-63 типа NACA с лобовым жалюзи, измененный козырек кабины пилота и увеличенный её вырез. Крылья были усилены путем установки обшивки толщиной 0,8 мм против 0,5 мм на И-207/1, перекомпонована топливная система и установлен протестированный бензобак. В целом этот самолет, называемый дублером, делался на случай неприятностей, способных произойти с первым образцом. Его испытания велись вплоть до 22 мая 1940 г., однако даже за столь приличный срок летные характеристики полностью не снимались. Связано это было с тем, что, несмотря на более мощный двигатель М-63, максимальная скорость этой машины оказалась меньше, чем у предыдущей, и интерес к ней быстро угас.
И-207/2 на аэродроме НИИ ВВС, 1939 или 1940 г.
Основные усилия были сосредоточены на аппарате «Изделие 8» №3, называемом также И-207/3. Этот самолет, законченный в ноябре 1939 г., имел оригинальное убирающееся шасси. На его испытаниях была получена максимальная скорость 486 км/час на высоте пять километров, время виража составило 17 с. Это уже было кое-что. В заключении по испытаниям И-207/3 говорилось, что самолет представляет интерес. Конструкторы, удовлетворенные этим небольшим успехом, работу по совершенствованию продолжают. Следующим этапом могла стать установка перспективных двигателей М-64 или М-65 и доведение максимальной скорости до 550 км/час. Указанные двигатели, однако, так и не появились, поэтому работа ведется под редукторный М-63Р (М-63АР) с удлиненным валом, позволяющим улучшить аэродинамику носовой части. Новый самолет обозначается как «Изделие 9» или просто «девятка». Чуть позже эта машина называлась И-207/4, иногда использовалось обозначение И-209.
Разработка «девятки» в основном была закончена к 1 мая 1940 г., однако построить ее оказалось совсем не просто. Истребитель И-207 был снят с плана опытных работ авиапромышленности на 1940 г. Финансирование прекратилось, рабочие переводились на другие участки, оснастку и часть оборудования ретивые начальники уже выбросили на улицу. Пришлось долго и настойчиво обращаться к руководству, в частности – к новому наркому Шахурину. В конце концов, разрешение было получено. Возможно, главным фактором, повлиявшим на такое решение, стала переориентация И-207 на выполнение задач пикирующего бомбардировщика.
Зимой 1939-40 гг., в ходе войны с Финляндией, в советских ВВС возникла острая необходимость в пикирующем бомбардировщике, способном разрушать долговременные оборонительные сооружения. Боевые действия показали, что пикировщики нужны, и как можно скорее. Пробовали приспособить для этой цели ДБ-3 и СБ, да не вполне удачно, и скоро от затеи отказались.
Одним из первых попытался срочно решить эту задачу конструктор подвесных самолетов Вахмистров. Он предложил вооружить подвешиваемые под бомбардировщик ТБ-3 истребители И-16 двумя бомбами ФАБ-250 и сбрасывать их с пикирования. Идея была поддержана руководством ВВС, и в течение 1940 г. на заводе N2207 была оборудована небольшая группа таких импровизированных пикировщиков. Естественно, появилась идея доработать подобным образом И-207, тем более, что, в отличие от И-16, он сам мог взлетать с полутонной фуза. В короткий срок И-207/3 оборудовали бомбодержателями для подвески двух ФАБ-250 под нижним крылом. Испытания велись в сентябре-октябре 1940 г. Отмечался вполне приемлемый взлет с двумя бомбами, время взлета составило 16 с. В полете самолет имел хорошую устойчивость и управляемость как с бомбами, так и без них. Пикировал устойчиво, техническая эксплуатация признавалась несложной. Новый пикировщик был продемонстрирован маршалу Ворошилову, который был в восторге, и обещал добиться решения о выпуске 200 И-207. Строить, однако, не стали – признавалась малая дальность самолета как бомбардировщика. А жаль, в первый период Великой Отечественной войны удаленность целей на 100-200 км являлась вполне нормальной.
Что касается И-207/4, то этот самолет был построен весной 1941 г., совершил несколько полетов, однако интерес к машине пропал окончательно и она не доводилась.
Судьба построенных машин сложилась следующим образом. И-207/2 использовался для продувок в аэродинамической трубе Т-104 ЦАГИ. И-207/3 некоторое время летал с аэродрома летно-испытательного института (ЛИИ) в Раменском, где его подломали. Позднее этот аппарат испытывался с прямо- точками Меркулова (об этом – дальше). Две первые опытные машины было предложено передать в аэроклуб МАИ. однако назначенный начальником ЛИИ М.М.Громов был против. По его мнению И-207 не совсем подходили для выполнения спортивных полетов. В результате, осенью 1940 г. замнаркома авиапромышленности А.С.Яковлев распорядился передать эти два самолета как натурные экспонаты в демонстрационный зал московского авиационного института. В период войны в МАИ принято было экспонаты разбирать и отправлять на переплавку. Так сказать, в помощь фронту. Подобным образом, очевидно, поступили и с опытными И-207.