Podczas swojego dziewiczego lotu, za sterami maszyny siedzieli starszy pilot doświadczalny Tom Horne i pilot doświadczalny Jake Howard. Na pokładzie towarzyszył im inżynier pokładowy Bill OsborneGulfstream G650 Takes To The Air, „Air International”, nr 1 (2010), s. 14, . Po wyeliminowaniu usterki G650 ponownie wzbił się do lotu 4 grudnia 2009 roku będąc w powietrzu 1 godzinę i 45 minutObloty nowych Gulfstreamów, „Lotnictwo”, nr 1 (2010), s. 25, . Po oblocie rozpoczęto intensywny program prób w locie, podczas którego samolot spędził w powietrzu 1800 godzin. 26 sierpnia 2010 roku producent poinformował o osiągnięciu przez G650 prędkości maksymalnej wynoszącej Ma=0,995. W kwietniu 2011 roku doszło do rozbicia jednego z biorących udział w próbach prototypu. Katastrofa wydarzyła się podczas startu samolotu, w trakcie którego symulowano awarię jednego z silników. Przyczyną była zbyt mała prędkość samolotu. Piloci, starając się poderwać maszynę, doprowadzili do przeciągnięcia i rozbicia samolotu o ziemię. W efekcie zginęła cała załoga prototypu, dwóch pilotów i dwóch techników, którzy znajdowali się podczas próbnego lotu na pokładzie. Skutkiem katastrofy było uziemienie wszystkich biorących udział w testach prototypów do 28 maja tego samego roku. W próbach w powietrzu łącznie wzięło udział siedem samolotów, które wylatały 1800 godzin.