第一架XF-12原型机44-91002在1945年12月终于下线
1946年2月4日，第一架XF-12原型机44-91002在纽约法明代尔进行首飞前的滑跑测试
同月共和获得了陆航关于研制XF-12民用型的许可，泛美总裁胡安•特里普看到了“彩虹”的巨大潜力，其无与伦比的速度飞纽约-洛杉矶航线的话仅耗时七小时，纽约-伦敦航线耗时九小时。XF-12的客机型编号为RC-2。
1946年1月共和对XF-12进行了大量地面测试，并于月底获得首飞授权。2月4日洛厄•巴拉汉姆驾驶44-91002进行了首飞，副驾驶是巴德•哈斯，随机工程师詹姆斯•克里默。在完成了工厂试飞后，1947年6月XF-12离开法明代尔前往俄亥俄州的莱特机场，由美国空军接手试飞。在接下来试飞中，尽管R-4360问题不断，XF-12还是表现出了卓越的性能，起飞重量45995千克时的滑跑距离1298米，初始爬升率670米/分，最大飞行高度达到13716米，最大速度达到765千米/时，航程超过7242千米，这些都超过了设计目标。“彩虹”在半径2824千米的任务中平均速度可达621千米/时，任务总耗时九小时。依靠极佳的高空高速性能，“彩虹”可以在当年的敌国领空自由飞行，如入无人之境。
2月4日洛厄•巴拉汉姆驾驶44-91002进行了首飞
试飞中的XF-12原型机44-91002
“彩虹”在降落时通过螺旋桨的逆桨反推，可缩短滑跑距离。XF-12过剩的动力不仅使“彩虹”可做出更具攻击性的飞行机动，还降低了发动机故障时的危险性。“彩虹”是当时功率重量比最高的活塞多发飞机，只用三发就能维持512米/分的海平面爬升率，双发爬升率还有98米/分，甚至单发还能维持240千米/时的平飞速度。
XF-12 44-91002留下的难得的彩照
1947年7月10日试飞员威廉•埃利奥特在法明代尔机场驾驶XF-12进行满载降落试飞，在一次故意的硬着陆时，右侧主起落架折断，凭借发动机的强大功率，埃利奥特在螺旋桨触地前就拉起复飞，他爬升至安全高度，在空中盘旋几个小时以耗光燃油，这一方面可以降低着陆重量，另一方面可以减小擦地时起火的几率。燃油耗光后埃利奥特决定只用前起落架和左侧主起落架降落，为了在触地时不会因右翼擦地导致打转，接地速度很高以保证右翼升力。“彩虹”最终安全降落，但飞机在事故中严重受损，右翼梁断裂，三号和四号发动机及螺旋桨因与擦地而全部报废。共和最终修好了这架飞机，使其重返蓝天。不过该机在返回莱特机场后不久又再次受损。这次是因为拖车入库时撞到了机库大门。
与44-91002一样，第二架XF-12 44-91003的完工时间也大大拖延了。1947年8月12日巴德•哈斯驾驶该机进行了首飞，副驾驶是皮特•科林斯，随机工程师是詹姆斯•克里默。44-91003与44-91002在外观上的唯一区别就是在发动机罩上半部分增加了散热鳃片，但内部的“完成度”更高，有完善的七人机组增压舱。在正副飞行员后面是飞行机械师和导航员，主增氧舱内还有三名任务专家。在12200米高空时，增压舱内部相当于3000米高度。44-91003不仅安装了全套的照相侦察设备，还安装了完善的通讯和导航设备，部分B-29上的电子战设备，甚至在机腹还有一个可伸缩的搜索雷达吊舱。
1947年7月，第二架XF-12 44-91003下线
第二架XF-12的首飞机组，左边是巴德•哈斯，中间是皮特•科林斯，右边是詹姆斯•克里默
共和公司的员工们和XF-12 44-91003合影
首飞中的XF-12 44-91003，刚一起飞就收起了起落架
后机身有三个独立的相机站，通常第一个站位安装一台垂直长焦相机，第二个站位安装双倾斜垂直相机，第三个站位安装三镜头相机系统，系统中的三个独立的相机都有各自的照相窗口。三镜头相机可以同时拍摄大面积的宽视场地面照片，双倾斜垂直相机可拍摄地面的三维立体照片，所有相机都是六英寸焦距的菲尔柴尔德K-17，都配备了电动滑动式照相窗口盖，收入机身内部，照相机镜头有电加热以避免图像失真。
垂直长焦相机
双倾斜垂直相机
两个相机站之间的操作员座椅
在飞行中任务专家可以很方便地对相机进行维护或更换胶卷，此外XF-12在舱室右侧还有安装了包括完整暗房在内的全套冲印设备，可在飞行中冲印照片，增强型可调货架可收纳任何尺寸的照片及照相设备，情报部门在飞机降落后能获得新鲜出炉的照片。
为了进行夜间侦察，XF-12的一号相机站前方有一个小照明弹舱，可投放18枚AN/M-46高亮度照明弹，照明弹舱的舱门也是滑动式的，收入机身内，所以在打开时不会产生过多的阻力。
