Главное - недостаточной оказалась прочность самолета. Действительная масса пустого превысила расчетную на 300 кг; справедливости ради следует отметить, что решающий вклад в этот весьма чувствительный довесок внесли смежники (превышен вес двигателя, винта, шасси и ряда других агрегатов). Крайне неудачной оказалась конструкция шасси. На скорости свыше 220 км/ч стойки шасси не убирались, при уборке колеса с силой ударялись об обшивку крыла, а при выпуске стойки выпрямлялись чересчур энергично, грозя сломать подкосы. Ненадежными были замки, постоянно существовала опасность непреднамеренной уборки или выпуска шасси. Масса проблем была связана с винтомоторной установкой. Опытный М-105П постоянно перегревался, а винт раскручивался до числа оборотов, превосходящих допустимое, текла маслосистема. За неполных четыре месяца летных испытаний (выполнено 42 полета). На И-26-м пришлось сменить пять двигателей. Более-менее нормально истребитель стал летать только после замены винта ВИШ-52П на ВИШ-61П и доработки ряда агрегатов двигателя.

Испытания И-26-1 были прерваны трагедией - 27 апреля 1940 г. на нем разбился шеф-пилот яковлевской фирмы Юлиан Иванович Пионтковский. Точную причину катастрофы установить не удалось; вероятно, самопроизвольно вышло шасси, колеса начали раскачиваться и наносить удары по крылу, обшивка крыла разрушилась, и самолет потерял устойчивость и управляемость. Подругой версии у самолета отвалилось вследствие недостаточной прочности крыло при выполнении летчиком бочки.

В конструкции второго прототипа И-26-2 был учтен опыт первенца: усилена прочность крыла за счет увеличения толщины обшивки. Усилены места крепления плоскостей к фюзеляжу; маслорадиатор двигателя был перенесен под мотор, что несколько улучшило температурный режим, уменьшен боекомплект и сняты два ШКАСа. Масса И-26-2 возросла по сравнению с первым прототипом на 100 кг.