Второй построенный самолет, NC.223 № 01, являлся фактически первым опытным образцом бомбардировщика. Он был внешне похож на почтовый самолет. Единственным существенным отличием можно считать мотоустановку. На № 01 стояли четыре 14-цилиндро- вых двухрядных звездообразных двигателя воздушного охлаждения Испано-Сюиза 14АА, развивавших 1000 л.с. на высоте 4000 м. Этот самолет взлетел в Туссу-ле-Нобль 18 января 1938 г. После заводских испытаний 31 мая его перегнали в СЕМА. Однако, низкая надежность моторов 14АА явилась причиной постоянных перерывов в программе полетов. 18 июня опытный самолет вернули в SNCAC для установки 12-цилиндровых двигателей жидкостного охлаждения Испано-Сюиза 12 Y29, развивавших мощность 910 л.с. на взлете и 920 л.с. на высоте 3345 м Одновременно проектировали модификацию NC.223.2 со звездообразными моторами. Этот вариант постепенно зашел в тупик. Но из-за формального существования его, переделанный опытный образец назвали NC.223.3 № 01.
Летные испытания NC.223.3 шли успешно до 23 декабря 1938 г., когда во время высотного полета намертво замерзли гидроцилиндры шасси, что привело к аварии при посадке, во время которой самолет получил некоторые повреждения.