Gotowy samolot Su-6AM-42 po raz pierwszy wzbił się w powietrze 22 lutego 1944 roku. Po wykonaniu ośmiu lotów maszynę poddano dalszym modyfikacjom, między innymi usunięto działka NS-37 a w ich miejsce zamontowano WJa-23. Po przebudowie, między kwietniem a lipcem 1944 roku samolot przeszedł próby państwowe, które przerwano 15 maja 1944 roku z powodu problemów z silnikiem AM-42. Porównanie Su-6 z Ił-8, który nie wszedł do produkcji i Ił-10, którego seryjną produkcję uruchomiono wypadło na korzyść konstrukcji Pawła Suchoja. Ostatnie loty Su-6 wykonano 12 i 17 lipca 1944 roku. Z powodu dalszych problemów z silnikiem dalsze badania i próby zostały przerwane.
Samolot myśliwski Równolegle do prac nad szturmowym Su-6, Suchoj prowadził badania nad myśliwską wersją maszyny. Pierwsze rysunki techniczne myśliwca bazującego na konstrukcji Su-6 ukończono 25 lutego 1942 roku. Samolot napędzany miał być silnikiem M-71, uzbrojony w karabin BS-12,7 zamontowany w kadłubie i strzelający poprzez śmigło oraz dwa karabiny SzWAK-20 w płacie. Samolot miał mieć również możliwość przenoszenia pod skrzydłami sześciu rakiet RS-82 i dwóch bomb FAB-100.