29 сентября 1942 года приказом по НКАП № 732, главный конструктор ОКБ завода № 24 А. А. Микулин и директор завода М. С. Жезлов обязывались: к 1 января 1943 года построить и провести совместные 50-часовые испытания нового мотора АМ-42 с жидкостным охлаждением со следующими данными: взлетная мощность 2000 л. с. при 2350—2400 об/мин, номинальная мощность мотора должна была составить 1650 л. с. Этим же приказом они обязывались передать к 15 января 1943 года главному конструктору С. В. Ильюшину два мотора АМ-42 обеспечив к 1 марта окончание государственных испытаний опытного самолета-штурмовика с мотором АМ-42, а с апреля того же года приступить к серийному выпуску нового мотора.
Получив указание на разработку нового мотора, ОКБ и опытное производство завода № 24 в срочном порядке приступили к изготовлению деталей для 5 моторов.
Уже через 30 суток первый АМ-42 выпустили на заводские испытания. По их итогам мотор показал на взлетном режиме мощность 1978 л. с. при 2510 об/мин и давлении на всасывание 1325 мм рт. ст. При этом расход топлива не превысил 306 г/л. с. ч.
Разработка в столь сжатые сроки отразилась на качестве — требовалась тщательная доводка всех агрегатов и узлов. Завод ежемесячно собирал по три — пять экземпляров, на них опробовали различные усовершенствования.
Только в мае 1943 года АМ-42 удовлетворительно прошёл 50-часовые испытания, на которых была получена взлетная мощность 1940 л. с. при 2518 об/мин и давлении наддува 1738 мм рт. ст. Однако расход топлива, в сравнении с первым вариантом мотора, возрос до 336 г/л. с. Номинальная мощность 1766 л. с. обеспечивалась при 2350 об/мин, давлении на всасывании 1340 мм рт. ст. и удельном расходе топлива 304 г/л. с. в час.
«…конструкция поддона с клапанами позволила значительно улучшить отсос масла из картера и сократить теплоотдачу в масле; введение коленчатого вала с противовесами обеспечило возможность форсировки мотора по оборотам без развития коренных опор».