Согласно тактико-техническим требованиям, КОР-2 должен был иметь полную длину не более 9,5 метров, размах крыльев не более 11,0 м (в сложенном положении ширина — 4,5 м). Полётный вес не должен был превышать 2600 кг. Дальность полета — 1200 км. Эскизный проект был разработан в двух вариантах — летающей лодки и поплавкового гидросамолета. В качестве основного предлагался лодочный вариант, с чем заказчик согласился, однако возражения вызвали линейные размеры самолета (длина — 10,4 м, размах крыла — 12,0 м, ширина со сложенным крылом — 4,7 м). Представители флота настаивали на размерах, указанных в ТЗ, однако Бериеву удалось отстоять свой вариант, мотивируя его тем, что иначе нельзя гарантировать достаточной мореходности КОР-2.
20 мая 1939 г. на заседании Главного военного совета ВМФ был рассмотрен план гидросамолетостроения на 1939–1940 гг. В число перспективных типов гидросамолетов, «способных обеспечить тесное взаимодействие с флотом и непрерывность действия», вошел и КОР-2. Решено было в дальнейшем разработать и более совершенную машину КОР-3.
Утвержденное техническое задание на КОР-2 поступило в Таганрог 31 июля 1939 г. Далее разработка и строительство самолета, получившего внутреннее обозначение ЦКБ МС-9, пошли в хорошем темпе. 7 августа был предъявлен эскизный проект, 21 января 1940 г. закончилась постройка макета. Обводы лодки отрабатывались на динамически подобной модели в гидроканале ЦАГИ с января по март 1940 г.
В окончательном варианте КОР-2 был выполнен в виде цельнометаллической двухреданной летающей лодки с крылом типа парасоль. Крыло состояло из центроплана и двух консолей, причем консоли складывались. В качестве силовой установки был выбран двигатель воздушного охлаждения М-63 мощностью 1100 л.с., однорядный звездообразный, с двухскоростным нагнетателем. Для снижения посадочной скорости самолет имел щитки Шренка. Экипаж состоял из двух человек — пилота и штурмана. Самолет имел двойное управление, расположенное в кабине пилота, причем правая ручка и педали были съемными.
Вооружение состояло из одной неподвижной установки пулемета LLIKAC (7,62 мм) в носовой части лодки и пулемета LUKAC на турели типа МВ-5, расположенной в средней части лодки. Самолет мог нести бомбы весом до 200 кг.
Основным назначением КОР-2 была ближняя морская разведка, корректировка артиллерийского огня корабельной и береговой артиллерии, охрана тяжелых боевых кораблей от подводных лодок противника, противолодочный поиск, а также борьба с небольшими боевыми кораблями и катерами. По требованию военных на первом серийном самолете необходимо было установить неубирающееся колесное шасси и в таком варианте провести его испытания на сухопутном аэродроме. Затем после изготовления заводом им. Кирова катапульты с тележкой произвести испытание гидросамолета на катапультирование.
Осенью 1940 г. первый прототип КОР-2 был предъявлен на заводские испытания. 2 октября на акватории гидробазы завода № 931 начались первые рулежки и пробежки. 21 октября летчик-испытатель Н.П. Котяков совершил первый полет на КОР-2, продолжавшийся 11 минут. 28 ноября самолет облетал летчик-испытатель И.М. Сухомлин, а уже на следующий день он проводил рулежки и пробежки КОР-2 дублера. 30 ноября второй прототип поднялся в воздух, а 8 декабря обе машины перелетели в Севастополь, где заводские испытания продолжились. По их окончании
21 января 1941 г. выводы сделаны были самые благоприятные. Отмечалась безотказная работа двигателя и его систем (топливной, масляной, охлаждения, управления).
Не менее высоко были оценены летно-пилотажные характеристики самолета. Н.П. Котяков отмечал, что: «самолет в воздухе на всех режимах полета устойчив, все элементы пилотирования самолета не сложны и могут быть быстро и легко освоены летчиком средней квалификации. Переходным самолетом может быть самолет МБР-2. Летчик, хорошо летающий на самолете МБР-2, может легко овладеть самолетом КОР-2».
Его поддерживал И.М. Сухомлин: «Все элементы в пилотировании самолета не сложны и могут быть легко усвоены летчиками средней квалификации. Летчики строевых частей морской авиации, овладевшие МБР-2, смогут легко овладеть самолетом КОР-2 при минимальной вывозке». Но одновременно он указывал, что «посадка без щитков сложна и требует повышенного внимания летчика».
В период со 2 по 18 февраля 1941 г. оба КОР-2 прошли государственные испытания в Севастополе на базе ЛИИ ВВС ВМФ. Их проводили летчики ЛИИ С.Б. Рейдель и П.Я. Яковлев.
Проведенные мореходные испытания показали, что летающая лодка КОР-2 при нормальном полетном весе 2750 кг без применения щитков может взлетать со скоростью 145 км/час и для этого требуется 250–300 м разбега. Мореходность самолета соответствовала требованиям и находилась в пределах высоты волны 0,5–0,6 метра.
При посадке на два редана без применения щитков гидросамолет выпрыгивал из воды на высоту 1–1,5 метра, но управляемость при этом не терял. При выпущенных щитках посадка происходила нормально, машина не «барсила». Однако механическая система управления щитками работала не надежно. Щитки часто заклинивало в положении полного выпуска, что не давало возможности уйти на второй круг. Поэтому механическую систему управления заменили на гидравлическую.
Кроме этого, Рейдель с Яковлевым отметили наличие у КОР-2 крутой глиссады планирования, которая ими оценивалась как недостаток. Они не без основания полагали, что при выполнении полетов в штилевую погоду, и особенно ночью, посадка на самолете будет затруднена.
Военные летчики-испытатели сделали заключение, что определенный согласно проекту максимальный полетный вес летающей лодки явно занижен. Они рекомендовали его увеличить еще на 200–250 кг. Для использования КОР-2 в качестве базового ближнего морского разведчика-бомбардировщика было предложено увеличить емкость топливных баков, а бомбовую нагрузку увеличить с 200 до 400 кг. В целом же признавалось, что КОР-2 соответствует требованиям ВМФ, испытания выдержал и может быть рекомендован к принятию на вооружение.
Впрочем, то, что самолет получился, было ясно уже на этапе заводских испытаний. Командующий морской авиацией генерал-лейтенант С.Ф. Жаворонков в 1940 г. в докладе «О проектировании и строительстве авиации ВМФ» отмечал: «Опытный разведчик КОР-2 сейчас проходит заводские испытания. Самолет летает. Заводские испытания проходят пока благоприятно. Есть основания думать, что эта машина пойдет». По поводу перспектив серийного строительства Жаворонков сказал следующее: «Предположительно он должен быть запущен в производство со второй половины 1941 года и, таким образом, будет поступать на вооружение к концу 1941 года. Мы намерены были заказать 100–150 самолетов в 1941 году. Справится ли с этим промышленность, сейчас трудно сказать».
Одновременно с испытаниями нового катапультного разведчика шло строительство кораблей «Большого океанского флота», на которых им предстояло в будущем базироваться.
В конце августа 1939 г. был заложен «Чапаев» — головной корабль серии легких крейсеров проекта 68. В соответствии с «Программой военного судостроения на III пятилетку» в 1939–1942 гг. планировалось заложить 17 крейсеров этого проекта, имевших авиационное вооружение, состоявшее из катапульты и двух самолетов КОР-2.
