Ostatecznie władze poprzestały na znacznym osłabieniu zespołu Polikarpowa, którego w czerwcu 1940 roku formalnie usunięto ze stanowiska głównego konstruktora Zakładu nr 1 i powierzono mu mały Zakład nr 51. Polikarpow przy tym nie był zwolennikiem myśliwców z silnikami rzędowymi i w tym czasie główną uwagę poświęcał projektowi myśliwca I-185 z silnikiem gwiazdowym, o wysokich osiągach (). Sam Polikarpow utracił wpływ na dalszy rozwój I-200, przy tym, z uwagi na czas, zrezygnowano z postulowanych przez niego zmian i dopracowano projekt w pierwotnym kształcie. W pośpiechu dokumentację ukończono jeszcze w lutym 1940 roku, a do 30 marca, przed wyznaczonym terminem, ukończono prototyp.
Pierwszy prototyp oblatał 5 kwietnia 1940 roku w Chodynce pilot doświadczalny Arkadij Jekatow. Z powodu braku niedopracowanych jeszcze silników AM-37, prototypy otrzymały nieco słabszy, również nowo opracowany silnik Mikulina AM-35A o mocy 1350 KM. Pierwszy nieuzbrojony prototyp osiągnął podczas prób fabrycznych wysoką prędkość 648,5 km/h. Już 1 maja 1940 roku wziął on udział w paradzie lotniczej w Moskwie. 9 maja 1940 roku oblatano drugi prototyp, a 6 czerwca trzeci, z zamontowanym docelowym uzbrojeniem w postaci 1 wkm kalibru 12,7 mm i 2 km kalibru 7,62 mm w kadłubie (różnił się on od samolotów seryjnych skrzydłami konstrukcji metalowej).