七月初静力试验机体完工，十五天后试飞原型机也基本完成。约翰逊在他的日机中写道：“经过了长时间的工作后每个人都累得半死。”。十天后第一架原型机‘物品’001被从伯班克空运到“牧场”，此时该机还没有正式编号，只是被称为“物品”。

美国空军的道格拉斯C-124运输机把U-2运到“牧场”进行试飞

　　1955年8月4日托尼•勒维耶驾驶“物品”001成功进行了首飞，只是在着陆时出现了一点问题，为此设计师在主起落架上增加了一个防蹿阀。人们还发现发动机高压压缩机泄漏的滑油进入了座舱空调系统，使座舱盖沉积了一层油膜，为此临时在滑油过滤器周围塞上卫生纸来解决问题。随着“物品”001越飞越高，重力式燃油系统也被证明不敷使用，必须改为压力式系统，但这会增加额外的重量，因为每多一磅重量（0.45公斤）就要付出最大升限降低10英尺（3米）的代价。

1955年8月4日托尼•勒维耶驾驶“物品”001成功进行了首飞，距离合同签订仅9个月

　　“物品”001出现的最严重问题是J57发动机在13700米高度以上会因为空气稀薄而熄火，约翰逊不认为这是进气口设计的问题，因为现有设计能够产生近乎完美的空气冲压分布。于是洛克希德和普惠的工程师在一段时间里气氛紧张，最后人们确定这是由于发动机燃油控制缺陷导致的，并且燃油排放阀工作也不正常。

　　制造一种能持续安全运行八-九个小时的发动机是很困难的，普惠工程师一直致力于J57的增推减重，最后采用锻造叶片的J57减重型取代了过渡型发动机。

J57发动机

　　四名洛克希德试飞员驾驶头四架“物品”拓展未知的高空飞行包线，不到30名的工程师为他们提供地面支持。他们测试了压力服和氧气系统，在没有自动驾驶仪的情况下制订了巡航爬升时间表，他们验证了各种减重措施后发现设计过载仅2.5g的机体结构实际上可承受住4g的重力加速度。

　　他们在试飞中逐步提高高度，悄悄打破了66000英尺（20117米）的世界飞行高度纪录。

　　中情局想雇佣外国飞行员执行飞越苏联的任务，为此招募了八名外国人进行喷气式飞机培训，最后只有四人顺利进入“牧场”。在这里有一小队空军军官负责对他们进行训练筛选。

　　但是“反光板”项目需要的是那些来自美国战略空军司令部的年轻而富有经验的飞行员。正好此时战略空军司令部裁掉了4个护航战斗机联队，精英飞行员变得唾手可得，其中许多飞行员还有驾驶单发F-84进行远程部署的经历，这需要长时间的海上飞行，很贴合项目的要求。在进行了严格挑选和安全甄别程序后，这些飞行员与中情局签订了为期两年的合同，从此离开军队加入中情局，不过表面上他们是洛克希德的雇员。

中情局的许多早期U-2飞行员出身于美国战略空军司令部，他们有驾驶单发F-84进行远程部署的经历，这需要长时间的海上飞行，很贴合项目的要求

　　1956年1月上旬第一组六名前空军飞行员开始在“牧场”接受训练，他们隶属于A特遣队。中情局计划在欧洲和亚洲部署三个能够自持的特遣队实施飞越任务，A特遣队是第一支。每个特遣队的规模大约120人，指挥官是一名空军军官，执行官是一名中情局官员，其他全是空军军人。中情局负责特遣队的通讯、保安和管理，而飞机、传感器、生命支持系统的所有维修任务都外包给民间公司来做，中情局在华盛顿的“反光板”项目总部进行目标选择和任务规划。

　　此时“牧场”的主要活动还是边试飞边改进。例如“物品”没有无线电罗盘，基本导航设备只有一个可环视观察飞机下方景物的偏航观测器。但对于将要在敌方领空进行的远程飞行任务来说，偏航观测器存在严重不足，在敌方领空既没有无线电信标信号也可能出现地面景物被云层遮盖的情况，导致偏航观测器无法使用。为了解决这一问题，人们先是提出了一种高频发射/接收系统，飞机通过与设在友好国家的地面站进行三角测量来定位。不过该系统很复杂，而且存在向敌人防空系统泄露飞机位置的可能性，很快就被放弃，取而代之的是一套能通过光杠杆镜耦合偏航观测器视野的六分仪。直到二月中旬第一套六分仪才抵达“牧场”。

早期U-2的座舱，只有基本的飞行仪表，和一个大型驾驶盘

U-2的偏航观测器

　　传感器系统也被运至“牧场”开始试飞，这套过渡型相机系统包含三台被精心翻新的24英寸焦距相机，分别安装在下视、右视和左视台架上。而最终“物品”将要安装革命性的混合式相机，该相机融合了分幅和全景技术，通过一个36英寸镜头可从地平线一端覆盖拍摄到另一端。此外还将安装一台全新的180英寸焦距技术情报收集相机。飞机的小型化通信情报和电子情报系统也在设计中，所有这些设备都需要在高空的极端低温下连续工作几个小时。

早期U-2的机鼻玻璃纤维盖板下安装了多种传感器

这套过渡型相机系统包含三台被精心翻新的24英寸焦距相机，分别安装在下视、右视和左视台架上

　　美国空军被“感光板”项目的神速进展说服，取消了与贝尔的合同，也向洛克希德订购了29架飞机，“物品”从此获得了U-2的军用编号（“U”表示通用）。

　　2月U-2完成了基本试飞计划，四月中旬第一组飞行员通过了作战部署测试。同时，为了支持即将展开部署的A特遣队，各协作单位展开了规模庞大的后勤工作，需要准备好随机器材包，需啊哟把特种燃油运输到位，需要订购和存储好体积庞大的胶卷。发动机的延误使问题变得复杂化，改进后的J57高空型还在试飞中，无法按时交付，所以U-2在换装新发动机之前无法进行飞越任务。

　　5月初，A特遣队的4架U-2被装入C-124运输机运到欧洲，这些飞机名义上是美国航空航天局的气象研究机。6月20日U-2从西德威斯巴登起飞执行了首次侦察任务，对捷克斯洛伐克和波兰进行了侦察。任务进行得非常顺利，胶片和磁带被迅速运回美国进行处理和分析。这次飞行被华约的防空系统发现，但苏联并没有做出正式回应。随着此类任务的顺利实施，艾森豪威尔总统批准了U-2飞越苏联。