组装完毕的先进复合材料运输机
结构试验
2008年12月，洛马完成了飞机组装，开始进行全尺寸验证试验（full scale proof test）以确保后续试飞的安全。此试验将验证机体在承受机身弯矩（bending moment）及垂尾弯矩 /扭转（torsion）100%设计限制负载时，机体仍然保有完整的结构刚性（structural integrity）。
总体上在试验过程中测量的应变（strain）数据和有限元素模型（finite element model）预测值相当一致。在机身弯矩试验过程中，当接近100%设计限制负载时，许多试验人员听到靠近机翼接合位置处有轻微的“噼啪”声，符合复合材料受力时的反应。在垂尾试验过程中，100%设计限制负载保持约十五秒后，试验人员听到一声巨大的金属声响，但试验机体并没有出现任何移位情况。试验人员报告发出声响的位置在后机身货舱门附近。完成试验后，设计及应力（stress）分析人员进入试验机体内部目视检查，没有发现任何可解释发生声响的可疑迹象。
试验结束后，洛马对机身蒙皮和垂尾与机体结构相接合的位置进行详细的超音波非破坏性检查，在机翼接合支座附近发现有几处脱胶的空穴（void）缺陷，但只有一处发生在π形接头，其它空穴则发生在机翼接合支座与机身蒙皮间的液态垫片（liquid shim）处，没有结构强度方面的顾虑。发生空穴的π形接头处通过检查应力分析数据，发现在试验负载下的安全系数很大，因此脱胶不可能由试验造成，更可能是一开始就胶结不良，非破坏性检查也没有发现。
由于目视检查和非破坏性检查都没有发现飞机损坏的迹象，应力分析人员分析垂直尾翼测试时所听到的巨大声响应该是货舱门铰链栓被摩擦力夹住后突然滑开的声音，在一个货舱门铰链也发现了摩擦痕迹。
洛马完成机身结构完成验证后开始进行最后组装，2009年1月，Do-328原先的机翼、平尾、发动机也通通装上了机身。2009年4月，机身结构进行压力测试（pressure test），预定加压到0.49千克/平方厘米的限制负载，不过加压到0.46千克/平方厘米时，货舱门密封垫弹脱，货舱门框附近的应变计（strain gauge）读值显示结构位移方向与预期相反。追查原因发现是货舱门密封垫有问题，规定厚度八分之一英寸，实际安装厚度为十一分之一英寸，不过试验人员相信机身结构不致因此而损坏，而且在后续第二阶段试飞中飞机也不会加压，所以密封垫规格不符不会影响试飞。
2009年5月，先进复合材料运输机进行全系统查核（system checkouts），完成试飞前的一切准备。
洛马飞机进行结构试验时的试验夹具及施力方式安排
飞行测试
2009年6月2日太平洋时间（Pacific Time）早上6：55分，洛马的先进复合材料运输机从该公司位于加州庞戴尔（Palmdale）的“臭鼬”工厂（Skunk Works）第42号跑道上起飞，先向东飞去，然后转弯向西飞行，爬升到大约3000米的高度后，两位飞行员驾着飞机进行了一连串的速度、安定性、操控性测试。由这些测试可以了解复合材料在不同速度、高度、姿态下的反应，因此非常重要。首飞共历时87分钟。
美国空军随后把先进复合材料运输机编号为X-55A，并继续进行一系列扩展飞行包线（flight envelop）的试飞以获得飞机的基本性能数据，同时验证复合材料的结构性能以确定先进复合材料运输机所使用的技术可融入未来飞机制造项目中。美国海、空军以及联邦航空局，目前也都深信这些技术的转移将不会有任何困难。
美国空军先进复合材料运输机于2009年6月2日完成首飞