Poddano go więc badaniom w Instytucie Aerodynamicznym w Warszawie, na podstawie których powiększono mu usterzenie poziome. Oblotu tak poprawionego prototypu dokonano w marcu 1938 roku, w czasie którego samolot z powodu zbyt grząskiej nawierzchni lotniska skapotował, uszkadzając śmigło. Także w czasie prób fabrycznych zgiął się jeden ze slotów. Po usunięciu jednak wszystkich mankamentów prototyp LWS-3/I spisywał się dobrze. Charakteryzował się krótkim startem i lądowaniem, dużą prędkością lotu i wznoszenia. Na przykład na wysokości 3600 m osiągnął prędkość maksymalną większą od polskiego samolotu myśliwskiego PZL P-11c.
Drugi prototyp LWS-3/II, na którym zastosowano opuszczane usterzenie pionowe dla polepszenia ostrzału z tyłu, oblatano wiosną 1938 roku. Mechanizm opuszczania usterzenia był napędzany ręcznie. Ponieważ jego wykonanie było dość trudne i pracochłonne, zrezygnowano z tego pomysłu.
Trzeci prototyp LWS-3/III został oblatany jesienią 1938 roku. Zamontowano na nim inną osłonę silnika z odmiennym usytuowaniem chwytu powietrza i klapkami regulującymi wylot powietrza chłodzącego silnik, trójłopatowe śmigło metalowe oraz zmienioną nieco osłonę kabiny.