В мае ГСИ прервали для подготовки самолета к участию в 33-м аэрокосмическом салоне в Ле Бурже. С машины сняли всю контрольно-записывающую аппаратуру, установили оборудование для полетов по международным трассам и перекрасили, при этом нанесли выставочный номер 350 и новый госрегистрационный СССР-83966. Парижская выставка прошла в середине июня. Показ на ней Ан-72 получился успешным, хотя сенсации первая реактивная машина антоновской фирмы не вызвала – американцы еще на предыдущем салоне в Ле Бурже продемонстрировали миру YC-14, который по взлетной массе чуть ли не в 4 раза превосходил советский самолет. После визита в Париж Ан-72 получил в НАТО кодовое название Coaler (угольщик).
4 мая 1979 г. в воздух поднялся второй летный экземпляр Ан-72, который построили на КиАПО (сер. № 003, борт СССР-
Носовая опора шасси
Левая и правая основные опоры шасси
19793). Самолетом управлял экипаж КМЗ во главе с С.А. Горбиком. По конструкции машина почти полностью соответствовала изначальной конфигурации опытного экземпляра № 004, например, на ней стояли подфюзеляжные гребни. Прежде всего, самолет предназначался для испытаний БРЭО. Он был укомплектован РЛС «Буран», разработанной Киевским НПО «Коммунист»(5*), а также нештатной пилотажно-навигационной системой «Ольха-1», так как Ленинградское ОКБ «Электроавтоматика»(6*) запаздывало с подготовкой к установке на машину предназначенной для нее системы «Тополь». К тому времени на летающей лаборатории Ан-26 (сер. № 02-01) провели отработку «Ольхи», после чего ее цифровую вычислительную машину сняли с борта ЛЛ и переставили на Ан-72 № 003.
На вернувшемся из Франции опытном самолете продолжили ГСИ. К концу лета его подготовили к испытаниям на больших углах атаки: оснастили противоштопорным парашютом, усилили фюзеляж, а вместо носового обтекателя установили длинную штангу с датчиками углов атаки и скольжения. Провели другие доработки, в частности, для покидания машины в критической ситуации на борту разместили систему подтяга членов экипажа к входной двери. Полеты прошли на аэродроме ЛИИ Раменское (г. Жуковский). Пилотировали самолет В.И. Терский и В.В. Усенко. Этот ответственный этап включал 22 полета, в т.ч. с одним выключенным двигателем. Прошел он успешно, и под завершение самолет облетал летчик ЛИИ П.Н. Богданов.
В целом этап «А» Госиспытаний завершили 15 ноября, выполнив за время его проведения 247 полетов общей продолжительностью 232 ч 23 мин. По его итогам подписали предварительное заключение, содержавшее рекомендацию к серийному производству самолета с учетом устранения отмеченных недостатков.
Перед началом этапа «Б» машины №№ 004 и 003 доработали, устранив около 40 замечаний, высказанных специалистами ГК НИИ ВВС. Затем оба самолета перелетели на подмосковный аэродром Чкаловская, где находилось занимавшееся транспортной авиацией 4-е управление ГК НИИ ВВС. Полеты по программе этапа «Б» начались 14 марта 1980 г. Их выполняли экипажи военных испытателей, в которые входили летчики п-к И.П. Бельский, а также уже упоминавшиеся В.В. Усенко и Ю.П. Ресницкий. Кроме того, самолет облетал начальник 4-го управления ГК НИИ ВВС генерал-майор Г.Ф. Бутенко. Инженерную бригаду возглавлял подп-к И.П. Потихенченко. Для обеспечения испытаний в Чкаловской постоянно находилась бригада И.Д. Бабенко, включавшая 48 специалистов КМЗ. С 1 июля к ГСИ подключили еще один построенный на КиАПО Ан-72 (сер. № 005, борт СССР-19795). Его основным предназначением стало исследование возможностей десантно-транспортного оборудования, элементы которого предварительно прошли отработку на летающей лаборатории Ан-12 (сер. № 25-02). Опрыгивание «семьдесят второго» в целом прошло успешно, но показало, что во время покидания самолета через хвостовой люк с принудительным раскрытием основного купола вытяжной парашют проходит в опасной близости от одной из открытых задних створок. В дальнейшем две створки заменили одной, сдвигающейся назад. На самолет № 005 наконец-то поставили НВС «Тополь», что позволило закрыть пункты программы, связанные с этой системой.