Ту-22 впервые поднялся в воздух в июне 1947 года. Самолетом управлял летчик-испытатель Кокинаки. В качестве силовой установки выступали ранние советские турбореактивные двигатели ТР-1, разработанные под руководством конструктора Люльки. Работы по ТР-1 велись на опытном заводе № 165 в тесном сотрудничестве с заводом № 45. Уже к концу 1946 года завод № 45 выпустил 36 экземпляров ТР-1.

ТР-1 был использован на трёх опытных самолётах: Су-11 и истребителе-бомбардировщике И-211 ОКБ-21 - оба имели по два двигателя ТР-1, и четырёхдвигательный бомбардировщик Ил-22. Несмотря на то, что ТР-1 обладал большей тягой, и меньшим расходом топлива, чем РД-10 и РД-20, которые являлись копиями немецких ТРД, он был крайне ненадёжен и недостаточно мощный. Тяги в 1250 кгс каждого из четырех двигателей Ил-22, едва хватало, чтобы выйти на заданные ТТХ. По проекту требовались двигатели в 1600 кгс.

Ил-22 мог летать со скоростью 650 км/ч у земли и 718 км/ч на высоте, разбег 1440 метров, дальность полета всего 865 километров. Тем не менее Кокинаки хвалил самолет, он отмечал хорошую управляемость и послушность рулей.

На Ил-22 была сделана герметичная кабина экипажа, а так же изучалась динамика самолета на околозвуковой скорости. Ил-22 стал первым бомбардировщиком с закрепленными на пилонах реактивными двигателями.