Взлет пришлось отложить. Истребитель перекатили на угловую палубу, откуда, из точки между второй и третьей стартовыми позициями, не оборудованной ни задержниками, ни газоотражательным щитом, Пугачев выполнил стремительный взлет с трамплина и совершил перелет на аэродром Саки.
Прибывшая на следующий день на корабль на нескольких вертолетах многочисленная комиссия из представителей командования ВВС, оборонного отдела ЦК КПСС и Министерства авиационной промышленности, до которых дошла информация о событиях на «Тбилиси», случившихся без их ведома и одобрения, задав немало вопросов, так и не нашла, к чему придраться. Первые посадки и взлеты состоялись. Состоялись вопреки действующим инструкциям. Но иначе и не могло быть. Все что происходило на корабле в конце октября и в первые дни ноября 1989 г. не имело прецедентов в отечественной истории, а, следовательно, и не могло подчиняться существующим бюрократическим документам.
Полеты на ТАКР были приостановлены. Летно-конструкторские испытания на корабле были продолжены только после проведения ряда совещаний в Москве, уже после ноябрьских праздников. К этому времени были расшифрованы записи бортовых систем объективного контроля корабельных самолетов, проведен анализ сделанных видеозаписей и другой информации контрольно-записывающей аппаратуры. Все это свидетельствовало о том, что полеты на «Тбилиси» можно продолжать. Вторая посадка Су-27К на корабль состоялась 13 ноября.
Основной объем испытаний Су-27К на «Тбилиси» в ходе ЛКИ был выполнен летчиком-испытателем «ОКБ Сухого» Героем Советского Союза В.Г.Пугачевым. Кроме того, особенности посадки и взлета на корабле опробовали и военные испытатели из Крымского филиала ГНИКИ ВВС. Вначале военными летчиками-испытателями Ю.А.Семкиным и В.А.Россошанским было выполнено несколько ознакомительных облетов корабля и имитаций захода на посадку на палубу на обычном серийном Су-27 с бортовым № 42, а затем 1 7 ноября 1989 г. командир испытательного полка ГНИКИ ВВС полковник Ю.А.Семкин совершил первую самостоятельную посадку на самолете Су-27К (Т10К-2) на палубу ТАКР «Тбилиси». За ним последовал полковник В.Н.Кондауров на МиГ-29К №311.
В дальнейшем Ю.А.Семкиным и В.Г.Пугачевым было выполнено несколько взлетов с корабля с последовательным наращиванием взлетной массы Су-27К. Эти испытания показали, что с полной заправкой топливных баков и четырьмя ракетами (взлетная масса почти 30 000 кг) истребитель уверенно взлетает с первой стартовой позиции при скорости хода корабля 7 уз. А при ходе корабля 15 узлов с 3-й стартовой позиции допустим взлет самолета с полной заправкой топливом и максимальным боекомплектом ракет «воздух-воздух» (взлетная масса 32 200 кг). Полеты проводились при волнении моря до 4-5 баллов, при разных скоростях хода корабля и силе встречного ветра.
В конце программы ЛКИ одну посадку на корабль и взлет с трамплина совершил на Т10К-2 и летчик-испытатель «ОКБ Сухого» Е.И.Фролов – в дальнейшем Герой Российской Федерации, летчик-испытатель 1 класса, непревзойденный мастер пилотажа на сверхманевренной модификации истребителя Су-35, оснащенной двигателями с управляемым вектором тяги.
Летно-конструкторские испытания успешно завершились 22 ноября 1989 г., после чего корабль вернулся на завод для достройки и дооснащения необходимым оборудованием. 23 ноября Правительственная комиссия подписала акт о выполнении программы ЛКИ, главным итогом которой стало экспериментальное подтверждение возможности эксплуатации сверхзвуковых истребителей обычной схемы на корабле и работоспособности авиационно-технических средств обеспечения посадки и взлета. Всего за время летно-конструкторских испытаний за 24 летные смены было произведено 227 полетов и 35 посадок на корабль, из них 20 – на Су-27К (13 – на счету В.Г.Пугачева, 6 – Ю.А.Семкина и одна -Е.И.Фролова, 13 – на МиГ-29К и две – на Су-25УТГ.
На очереди были заводские ходовые испытания ТАКР, в ходе которых предстояло испытать по обширной программе все системы уже полностью достроенного и доукомплектованного корабля и отработать его боевое взаимодействие с палубными истребителями и вертолетами. При этом совершать взлеты и посадки на ТАКР должны были уже не только первые опытные образцы корабельных истребителей, но и строившиеся на серийном заводе в Комсомольске-на-Амуре самолеты Су-27К установочной партии. Кстати, после совершения первых посадок на палубу Генеральный конструктор «ОКБ Сухого» М.П.Симонов принял решение изменить название корабельной модификации Су-27 на Су-33. Однако официально переименование Су-27К в Су-33 было закреплено только спустя 9 лет, когда был подписан Указ Президента России о принятии самолета на вооружение.
