Другой особенностью Ил-22 стала компоновка двигателей на самолете. После сравнительной оценки ряда вариантов была разработана оригинальная, до этого не встречавшаяся в практике мирового самолетостроения схема установки четырех ТРД на коротких пилонах в изолированных мотогондолах, разнесенных по размаху крыла и сильно вынесенных вперед относительно его передней кромки.[* Крепление двигателей на немецких реактивных самолетах было ферменным. (Прим. ред.).] Еще одной особенностью Ил-22 являлось его оборонительное вооружение. Резко возросшая по сравнению с бомбардировщиками Великой Отечественной войны скорость полета привела к появлению выходящих за пределы физических возможностей человека усилий, необходимых для перемещения оборонительных установок. Это потребовало применения в их конструкции специальных приводных устройств, а также размещения оборонительного вооружения и стрелков на самолете с учетом использования дистанционных систем управления. На Ил-22 для стрельбы вперед предназначалась неподвижная пушка НС-23. Спаренные пушки Б-20Э в подвижной башенной установке с электрическим приводом обеспечивали обстрел верхней полусферы. Со стороны хвоста самолет защищала кормовая установка КУ-3 с одной НС-23, оснащенная гидроприводом. В ходе наземных и летных испытаний предполагалось провести сравнительную оценку и отработку различных приводных устройств и систем дистанционного управления.

Носовая часть фюзеляжа Ил-22
Пушка НС-23 на правом борту
Верхняя установка с пушками Б-20Э
Кормовая установка Ил-КУ-3 с пушкой НС-23
Для загрузки бомб массой 2500 и 3000 кг Ил-22 поднимался специальными домкратами
Бомбовое вооружение на Ил-22 предусматривалось размещать только на внутренней подвеске. Экипаж самолета состоял из пяти человек: двух пилотов, сидевших рядом, штурмана-бомбардира, стрелка-радиста, управлявшего огнем верхней пушечной установки, и кормового стрелка. Кабины экипажа были негерметизированы. Главные стойки шасси Ил-22 устанавливались на фюзеляже, поперечному сечению которого для увеличения колеи была придана форма горизонтального овала.
Разработка чертежей и постройка опытного Ил-22 шли очень быстрыми темпами. 24 июля 1947 г. летчики-испытатели В.К.Коккинаки и К.К.Коккинаки выполнили на нем первый полет. Он продолжался 19 минут и завершился весьма неприятным инцидентом - на пробеге лопнули покрышки колес: их резина оказалась непригодной для восприятия нагрузок при посадках тяжелых реактивных машин. Испытания Ил-22 продолжились с новыми колесами. Летчики отмечали простое управление самолетом на всех режимах полета, в том числе и с одним отключенным двигателем. Устойчивость машины по всем трем осям они оценивали положительно, а взлет и посадку считали простыми, /февраля 1948 г. экипаж В.К.Коккинаки выполнил взлет на Ил-22 с двумя стартовыми твердотопливными ракетами СР-2 тягой по 1500 кгс. Такой взлет тяжелого реактивного самолета выполнялся в СССР впервые.
Однако расчетные летные характеристики на Ил-22 получить не удалось. Причиной тому стали ТР-1. По формулярам, их взлетная тяга должна была составлять 1300 кгс, но на самолете двигатели были отрегулированы на заниженные обороты и развивали взлетную тягу по 940 кгс. Удельный расход топлива оказался завышенным, равным 1,27-1,35 кг/кгс-ч. Ресурс ТР-1 даже с пониженной тягой составлял всего 20 летных часов. В связи с нерасчетными характеристиками двигателей Ил-22, имевший нормальную взлетную массу 24000 кг, проходил заводские летные испытания со взлетной массой, не превышающей 20000 кг. Все это определило продолжительный разбег самолета, относительно небольшую дальность полета в 865 км и максимальную скорость 718 км/ч на высоте 7000 м вместо заявленной в проекте 800 км/ч. 25 февраля 1948 г. заводские испытания Ил-22 завершились, но из-за недоведенности ТР-1 было принято решение машину на госиспытания не передавать. Работы по Ил-22 прекратили, а самолет выставили в демонстрационном зале существовавшего в те годы Бюро новой техники МАП, где с особенностями его конструкции ознакомились ведущие специалисты отрасли.