С началом работ по двигателю TB12 (НК-12) все работы по TB-2 были переданы в ОКБ-19 П. А. Соловьева, где двигатель был модернизирован и получил новое обозначение TB-2M. Для самолета «91» в ОКБ-19 были спроектированы и построены заново удлинительный вал и редуктор, так как на самолете «91» двигатель должен был стоять в средней части фюзеляжа с передачей мощности на винт в носовой части фюзеляжа. К моменту окончания постройки «91»-го и выхода его на заводские испытания двигатель прошел государственные испытания. В процессе летных испытаний на летающей лаборатории Ty-4ЛЛ двигатель TB-2M успешно отработал в воздухе 13 часов и на земле 25 часов. Особенностью летных испытаний TB-2M на Ty-4ЛЛ было то, что он монтировался на летающую лабораторию вместе с отсеком передней части фюзеляжа, захватывающим кабину самолета «91» вместе с удлинительным валом. Управление экспериментальной силовой установкой шло из кабины Ty-4ЛЛ. В полетах и на земле на Ty-4ЛЛ была проверена работа двигателя, всех его агрегатов (удлинительный вал, редуктор и т. д.) и автоматики. Были исследованы возможности запуска двигателя в воздухе и возможности торможения с помощью винтов.

С 14 по 17 октября 1954 г. были проведены наземные полигонные стрельбы реактивным вооружением. Оригинальная система ракетного вооружения, реактивные торпеды, реактивные орудия, контейнеры были первоначально проверены на стрельбу в воздухе на самолете Ту-14. Аналогичным образом проверялись и отрабатывались другие системы и агрегаты самолета.

После окончания этих испытаний самолет передали для совместных летных испытаний на боевое применение, которые проходили на аэродроме морской авиации в Феодосии до 29 июня 1955 г. В испытаниях участвовали как экипажи военных летчиков-испытателей, так и экипажи заводских летчиков- испытателей.

Летом 1955 г. самолет «91» был представлен руководству страны на одном из показов новой авиационной техники. Глава государства Н. С. Хрущев, увидев под крылом «91»-го большое количество разложенных НУРСов, заинтересовался самолетом. Офицер, представлявший «Бычок», или от важного вида сановных особ, или еще по каким-то причинам, рассказывая о самолете, возьми да и оговорись о том, что самолет «91» заменяет тяжелый крейсер, вместо того чтобы сказать: «Залп НУРСов эквивалентен бортовому залпу тяжелого крейсера». Н. С. Хрущев реагирует на это мгновенно и говорит, что если это так, то зачем нам тяжелые боевые корабли, затем заявляет растерявшемуся офицеру и окружающим, что все, что ему рассказывают,- бред, и весьма нелестно характеризует Туполеве кую машину. Все сопровождающие лица из ВВС, ВМС и МАП, как это было принято, одобрительно хихикают на замечания первого лица СССР и быстренько делают для себя вывод – самолету в серии и на вооружении не бывать. Этот эпизод стал прелюдией к закрытию работ по самолету «91».

Несмотря на все эти коллизии, весьма мало относящиеся к технике, испытания «Бычка» продолжались. Авиация ВМС, чтобы доказать еще раз всем, что самолет хороший и нужный, проводит еще одни летные испытания по дополнительной программе. Эти испытания были самыми большими и закончились в январе 1956 г. (выполнено 90 полетов общей продолжительностью 61 час).

Тем временем в ОКБ шли работы по подготовке серийного производства. Были отработаны чертежи с учетом требований серийного завода, построен планер предсерийного самолета с учетом специфики технологии массового производства. В недрах ОКБ готовились модификации самолета «91», предназначенные для противолодочной обороны, учебно-тренировочный вариант и самолет радиоэлектронного противодействия. Все эти работы должны были расширить диапазон применения «91»-го, существенно увеличить серийное производство машин и тем самым снизить себестоимость самолета, а также предоставить авиации флота универсальную машину.

Опытный экземпляр самолета «91» летом 1956 г. был продемонстрирован на аэродроме Кубинка американской авиационной делегации, посетившей СССР с официальным визитом. Возглавлял делегацию генерал Н. Туайнинг. Помимо самолета «91» ей были показаны еще не летавшая «98»-я машина и Ил-54. Все три самолета опытные, судьба двух из них была уже решена – в серию им не пойти (Ил-54 и «91»).

В том же году на очередном показе авиационной техники «Бычок» еще раз попадается на глаза Н. С. Хрущеву. Машину по воздуху перегнали с одного из аэродромов, где она находилась подальше от глаз высокого начальства, решившего, что самолету не быть. Самолет имел весьма непарадный вид, пришел прямо с полигона, где бомбил и стрелял, а «навести марафет» не успели, так он и стоял закопченный и в подтеках масла. Хрущев на сей раз бросает всего лишь одну реплику: «Он еще здесь?» Всё. Судьба «91»-го окончательно решается, через какое-то время тема закрывается. И это несмотря на отчаянные попытки руководства ОКБ и старшего военпреда завода № 156 С. Д. Агавельяна спасти этот уникальный самолет. Уже началась переориентировка советских военных программ на ракетную тематику, шло сокращение вооруженных сил, флот лишался крупных боевых кораблей, и высшему армейскому и флотскому командованию было не до «Бычка». Перед ними стояли новые задачи выживания и приспосабливания к ракетно-ядерной доктрине конца 50-х – начала 60-х годов.

После поездки делегации Н. Туайнинга в СССР в западной авиационной прессе появляются приблизительные рисунки самолета «91». По спецификации НАТО он получил обозначение «Boot» – «Башмак», так как его там отнесли к классу легких бомбардировщиков для флота, что было вполне справедливо, поэтому кодовое обозначение начиналось на латинскую букву «В». Первая фотография «91»-го появилась в западной печати где-то в начале 60-х годов. На фото самолет был в ракурсе 3/4 с правого борта, с подвешенными контейнерами НУРС. До начала 90-х годов это была единственная из опубликованных фотографий машины. На основании ее в течение почти 30. лет делались весьма приблизительные прорисовки самолета, в общих чертах дававшие представление о «Бычке».

После окончания работ по тематике самолет «91» еще какое-то время находился на стоянке ЖЛИ и ДБ, а затем вскоре в одну из предпраздничных уборок был «утилизирован» весьма своеобразным способом –