Сложнейшие испытания Пе-2И, машины «103В» (предсерийный Ту-2) и Ту-2 с двигателями воздушного охлаждения АШ-82, с которыми машина и пошла в серию, этот выдающийся летчик-испытатель провел первым во время годичного перерыва в своей боевой работе (с августа 1941-го по октябрь 1942 года).
В авиацию, в Качинское училище, Марк Павлович пришел со студенческой скамьи, из МГУ, где учился на факультете международных отношений. Такое бывало нечасто.
Заметим, что Андрей Николаевич и понаслышке от Петлякова, и лично оценив качество испытательной работы, проникся глубоким уважением к этому летчику, и осенью 1942 года всячески противился его отправке на фронт. Но стремление Марка Павловича было искренним и благородным, противостоять ему в этом было невозможно даже Туполеву. Впоследствии, не раз вспоминая Васякина, Туполев печально повторял: «Он дал Ту-2 путевку в небо».
Сохранились проникновенные строки одного из писем М. П. Васякина к жене с фронта: «Стихия боя, упоение местью спасет мою душу и тело. И даже если я погибну — я погибну чистым и честным перед Родиной, совестью личной, моралью общественной и памятью перед тобой, дорогая жена моя…»
Уже после войны представление М. П. Васякина к званию Героя Советского Союза направлялось от ОКБ А. Н. Туполева (за испытательную работу), но не было поддержано Министерством обороны.
26 июня 1945 года в авиакатастрофе на самолете Пе-8 погиб летчик-испытатель 2-го класса А. И. Емельянов вместе с бортмехаником А. А. Чекановым.
18 сентября 1947 года при выполнении испытательного полета на «трехдвигательном» Ту-2ЛЛ летчик-испытатель, Герой Советского Союза И. Ф. Якубов, удостоенный своего высокого звания за десять лично сбитых самолетов врага, ввиду повышенной скорости самолета потерял ориентировку и, поскольку летал без штурмана (его место занимал инженер Д. А. Гинзбург), недооценил, насколько далеко ушел от базы. Восстановив ориентировку в районе Мурома над Окой, из-за малого остатка топлива он пошел на вынужденную посадку с убранным шасси. При этом не был сброшен подвешенный под фюзеляжем дополнительный двигатель — отказала система сброса. При посадке самолет скапотировал, смяв кабину, и экипаж погиб.
14 ноября 1948 года при испытаниях вооружения Ту-2 погибли летчик-испытатель В. Д. Сергеев и штурман С. П. Морозов.
4 августа 1949 года в испытательном полете на Ту-2 погиб летчик-испытатель Н. С. Бушкевич со штурманом А. Е. Ивановым и радистом В. И. Кушкиным.
17 июня 1950 года в испытательном полете на бомбардировщике Ту-2 погибли летчик-испытатель Герой Советского Союза В. А. Киселев, удостоенный своего звания за боевую работу на штурмовике Ил-2 в годы войны, и радист А. И. Лихов.
18 августа 1951 года при испытаниях бомбардировщика Ту-4 под Куйбышевом произошла катастрофа из-за отрыва хвостового оперения. Весь экипаж в количестве пятнадцати человек во главе с летчиком-испытателем полковником В. Т. Буренковым, только что отпраздновавшим пятидесятилетие, погиб.
28 сентября 1954 года в тринадцатом по счету испытательном полете на Ту-16, перед сдачей машины заказчику, предстояло вывести самолет на перегрузку 3,5g. Командир корабля подполковник Г. С. Молчанов занял правое кресло, решив совместить задание с проверкой техники пилотирования второго пилота — молодого летчика-испытателя А. И. Казакова. На высоте 9 тысяч метров при скорости 550–560 км/ч Казаков перевел самолет в пикирование с последующим энергичным выводом на максимальную перегрузку, которая, однако, не превысила 3,2g. При попытке добрать штурвал для увеличения перегрузки, «весящий десятки тонн корабль сорвался в неуправляемое, беспорядочное падение».
Оценив положение как безвыходное, командир корабля дал команду: покинуть машину и катапультировался первым. Из кормовой кабины поспешно катапультировались стрелок и радист. Однако под воздействием сложных перегрузок и скоростного напора парашюты Г. С. Молчанова и Е. Н. Сережникова не раскрылись, и они погибли. Удачно приземлился лишь бортрадист.
Штурман В. С. Тихомиров и второй штуман Ю. Г. Шестаков, оба в передней гермокабине, замешкались, А. И. Казаков продолжал попытки вывода самолета в управляемый полет. По его оценке, перегрузка достигала 4,2g. В этих условиях не выдержали замки подвески сначала правой, а затем и левой стоек шасси. Вывалившись из своих гондол, они сработали как воздушные тормоза и позволили погасить скорость. Казакову удалось вывести машину в горизонтальный полет и благополучно приземлить. Самолет остался практически невредим, чем сильно удивил прочнистов ОКБ.
Через месяц после происшествия А. И. Казакову было присвоено звание Героя Советского Союза, а В. С. Тихомиров и Ю. Г. Шестаков получили ордена Красного Знамени. Событие это получило широкую огласку благодаря статье «Глубокая спираль» в «Комсомольской правде» от 12 декабря 1954 года, которая привлекла внимание читателей к традиционно закрытой работе летчиков-испытателей.