Постройка третьего «Иванова» (по заказу No. 452) закончилась в сентябре 1938 г. По конструкции машина была схожа с предыдущими двумя опытными экземплярами, но мотор М-62 заменили на более мощный и высотный М-87. Емкость бензобаков сократили с 930 до 700 л, а боекомплект крыльевых пулеметов увеличили до 850 патронов на каждый. По мнению летчика А.Л.Чернавского, совершившего первый полет 3 ноября, у новой машины сократился разбег и стала круче глиссада планирования. Перед сдачей СЗ-3 на государственные испытания военные потребовали заменить М-87 более надежным М-87А http://vertolet.eu/, но и последний вышел из строя после трех полетов 25 ноября.
На государственные испытания в НИИ ВВС самолет «Иванов» попал с сопроводительным письмом, в котором говорилось, что он «является чрезвычайно ценным объектом для ВВС Красной Армии, должен как можно быстрее закончить летные испытания. Произведенные полеты доводочного и проверочного порядка показывают, что самолет, как с точки зрения надежности, так с точки зрения доведенности органов управления может производить полеты по нормальной программе…».
С 3 февраля по 6 апреля 1939 г. в Евпатории машину испытывала бригада в составе военинженера 3-го ранга А.В.Синельникова, летчика майора Б.Н.Покровского и штурмана майора А.М.Третьякова. 78 вылетов выполнили военные специалисты, после чего облет произвел майор П.М.Стефановский. Опытному летчику-испытателю едва удалось избежать серьезной аварии, когда на посадке не полностью вышла правая стойка шасси. Удачно приземлившись на одно колесо, Петр Михайлович вce-таки не смог удержать машину на пробеге; с поломками узлов стоек шасси, повреждением обшивки центроплана и патрубков ее пришлось отправить на ремонт.