В конце 1980 г. самолет №1402 передали для проведения наземного цикла испытаний. В марте следующего года начались пробежки. Во время первой из них, экипаж Анатолия Петровича Кучеренко пропустил точку торможения. Полосы не хватало для остановки. Поэтому в конце ВПП экипаж на скорости 60 км/ч совершил разворот самолета на 180 градусов. К всеобщему удивлению груз остался на месте, а самолет не получил повреждений. 29 апреля экипаж, возглавляемый А.Кучеренко, впервые поднял эту машину в воздух. Первый этап испытаний, несмотря на всю их уникальность, завершился в сжатые сроки, и уже в апреле 1982 г. состоялись два транспортных рейса по маршруту Куйбышев-Ленинск (Байконур), которыми на космодром были доставлены грузы 1ГТ и 2ГТ. В том же месяце первый полет с макетом груза 1ГТ совершил и самолет №1502.

Погрузка грузов на ВМ-Т "Атлант"

Источник: forum.topwar.ru

Источник: forum.topwar.ru

Источник: forum.topwar.ru

Источник: forum.topwar.ru

Источник: forum.topwar.ru

Интересно, что когда один из этих кораблей, выкрашенный в цвета Аэрофлота и с надписью на борту ЗМ-Т, попал на глаза бдительному режимщику, тот категорически потребовал закрасить обозначение, свидетельствовавшее о бомбардировочном прошлом самолета. Этого делать не стали, но цифру «3» исправили на букву «В» и получили ВМ-Т, хотя по всем документам машина продолжала проходить под прежним обозначением (когда самолет стали показывать на различных авиа-шоу, некоторые печатные издания расшифровали эти три загадочные буквы, как «Владимир Мясищев-транспортный»). Позднее самолет получил собственное имя «Атлант».
В 1983 г. начались испытания с закрепленным на фюзеляже макетом ВКС, у которого отсутствовал киль, а в хвостовой части был установлен обтекатель. Весил он меньше «Бурана», немногим более 45 т. С 1 по 25 марта в Жуковском состоялись 8 полетов, последний из которых закончился аварией. Из-за ошибки второго летчика при выпуске шасси передняя опора не была зафиксирована вдоль продольной оси и стала неуправляемой, в результате чего при посадке с боковым ветром самолет снесло с ВПП. Он зарылся в грунт по ступицы колес, а затем при вытаскивании тракторами на полосу получил повреждения. Макет ВКС благополучно сняли тяжелыми кранами со «спины» пострадавшего самолета, а его самого пришлось отправить в ремонт, который затянулся до ноября.

Во второй половине восьмидесятых работы по программе УРКТС вышли на стадию летных испытаний, и весной 1987 г. самолеты ВМ-Т доставили на космодром компоненты системы для их окончательной сборки и подготовки старта. Увы, первый запуск закончился аварией — гигантская ракета и стотонный спутник упали в океан. Это несчастье значительно усилило позиции противников программы, среди которых были не только партфункционеры горбачевского ЦК, но и видные конструкторы-ракетостроители. Например, против системы «Энергия-Буран» в том виде, в котором она тогда существовала, выступал Герой Советского Союза известный космонавт, а в середине 1980-х гг. один из главных конструкторов космической техники К.Феоктистов.
И все же еще один запуск подготовить удалось. С помощью ВМ-Т на космодром доставили части второй УРКТС, а также «боевой» ВКС. «Буран» прибыл на Байконур уже с килем, однако без многих систем, так как грузоподъемность «эмки» не позволяла транспортировать его собранным полностью. Состоявшийся 15 октября 1988 г. беспилотный запуск завершился знаменитой триумфальной посадкой, однако этот успех на дальнейшую судьбу программы никак не повлиял. Вскоре работы свернули, и пара «Атлантов» осталась не у дел. В общей сложности они совершили около 150 испытательных и коммерческих полетов. В том числе самолет использовался как носитель для аналога космического корабля «Буран» (БТС-01). БТС-01 располагался на внешней подвеске над фюзеляжем самолета-носителя и должен был отделяться от него в полете с последующей самостоятельной посадкой. Во время испытательных тестов экипаж аналога БТС-01 состоял из летчиков-космонавтов Евгения Хрунова и Георгия Шонина, самолет-носитель пилотировали Юрий Когулов и Петр Киев. В последние годы ВМ-Т регулярно демонстрировался в полете с грузом на авиационных праздниках, а в августе 1992 года выставлялся на «Мосаэрошоу-92.