Niepełne testy wykazały, że poprawiła się maksymalna prędkość samolotu (153 mil na godzinę, 246 km/h) i maksymalny zasięg (778 mil, 1252 km), ale wyrażono wątpliwości co do wytrzymałości struktury samolotu do operacji z lotniskowca, stwierdzono także ciągłe kłopoty z silnikiem.
Zdecydowano, że osiągi XT3D-2 nie były na tyle lepsze od osiągów używanych wówczas samolotów Martin T4M/Great Lakes TG aby wprowadzić go do produkcji seryjnej. W 1936 samolot był użyty do testowania silnika XR-1830-58. Ostatni lot XT3D-2 odbył się 22 kwietnia 1941, dwa tygodnia później, 5 maja, samolot został skreślony z listy prototypów.
Doświadczenie uzyskane z konstrukcji i testowania samolotu producent wykorzystał w czasie prac nad kolejnym samolotem torpedowym Douglas TBD Devastator.
Konstrukcja thumb|Douglas XT3D-1 z jednym skrzydłem złożonym Douglas XT3D-1 był dwupłatem ze stałym podwoziem, płozą ogonową i hakiem ogonowym.