3 мая Лысенко впервые поднялся в воздух на СХ-1. «Несмотря на тщательную подготовку, первым взлетом я остался недоволен, - вспоминал Георгий Иванович. « Это был необычный взлет. Вначале разбега я пытался поднять хвост самолета, но он не поддавался. Затем, когда хвост все-таки поднялся, оказалось, что скорость превышает значение для отрыва. Я взял штурвал на себя, и самолет тут же оторвался от земли. Но, когда я отжал штурвал для выдерживания и разгона, самолет коснулся колесами ВПП. Такие касания повторялись несколько раз. В наборе высоты я стремился установить намеченную мною скорость, но фактически она все время была выше. Наконец, когда мне удалось достичь необходимой скорости, самолет оказался в непривычно большом для меня угле набора высоты, который пришлось уменьшить за счет снижения мощности мотора. В горизонтальном полете и на разворотах машина оставляла приятное впечатление. А когда на снижении перед посадкой были отклонены закрылки и вступили в действие автоматические предкрылки, биплан совершенно преобразился и стал как бы другим. Он и не летел, и в то же время не садился, кажется, готов был висеть на месте без поступательного движения. После приземления и осторожного на первый раз торможения самолет быстро остановился, не пробежав и 100 м. Анализируя первый вылет, и в особенности, разбег, взлет и набор высоты, я пришел к выводу, что делал все это на очень малых углах атаки и поэтому на завышенных скоростях. Такая методика взлета совершенно не подходила для данного самолета».
В ходе испытаний Лысенко отработал новую методику взлета для СХ-1. Она заключалась в том, что самолет разбегался и взлетал прямо с трех точек, затем без выдерживания плавно переводился в набор высоты, что обеспечивало минимальную взлетную дистанцию. В дальнейшем эта методика вошла в Инструкцию по летной эксплуатации самолета. Госиспытания предусматривали отработку некоторых маневров, особенно разворотов на малой высоте. Их выполнение должно быть очень точным, т. к. это влияет на производительность самолета. Полет на АХР аналогичен движению трактора при вспашке или комбайна на уборке урожая, т. к. в ходе его выполняются прямые и обратные пролеты (так называемые гоны) над обрабатываемыми полями. Лысенко удалось отработать развороты на 180° на высоте 50 м при кренах 45°

Когда испытания были почти закончены, у многих специалистов НИИ ГВФ сложилось мнение, что самолет вообще не боится потери скорости и не может сорваться в штопор. Специальных испытаний на штопор программа не предусматривала, поэтому было принято решение выполнить полет для определения минимальной скорости. Ее можно было достичь с полностью отклоненными закрылками и предкрылками при взлетной мощности мотора. В первом же полете, когда мощность достигла максимальной величины, самолет «повис на винте», заняв чуть не вертикальное положение. Лысенко, кроме приборной доски, которая нависла над ним как потолок, почти не видел окружающего пространства. Он настороженно ждал, но никаких признаков сваливания не наблюдалось. Эффективность рулей и элеронов сохранялась вплоть до скорости 45-40 км/ч, затем самолет «клюнул» на нос и свалился на крыло. После установки рулей на вывод машина, прекратив вращение, перешла в крутое пикирование. Лысенко убрал закрылки и перевел ее в горизонтальный полет. На земле обнаружилось, что не была включена аппаратура регистрации данных, и пришлось выполнить еще два таких полета. После обработки записей стало ясно, что антоновский биплан все-таки можно «загнать» в штопор, но срыв происходит из такого маловероятного положения, в которое тяжело попасть при самом разнообразном применении самолета.
Когда настал черед испытаний сельхозоборудования, возник ряд серьезных проблем. Поскольку это оборудование было перенесено с По-2, оно не выдержало новых режимов полета. В частности, от скоростного напора разрушился ветряк привода насоса подачи химжидкости в опрыскиватели, а его лопатки насквозь пробили фюзеляж. Стало очевидно, что для нового самолета необходимо разработать новое сельхозоборудование, что и было сделано.

В летной оценке отчета по Госиспытаниям Лысенко отметил следующее: «Самолет прост в технике пилотирования с высокой гарантией надежности и безопасности полета, с возможностью слепых и ночных полетов, может быть рассчитан, в основном, на пилота ГВФ 3-го класса. По взлетно-посадочным данным, маневренности, крейсерской скорости, грузоподъемности и дальности полета может быть использован на сельскохозяйственных полетах и на местных линиях ГВФ для пассажирских, почтовых и грузовых перевозок».