Задание на освоение серийного выпуска Бе-6 завод № 86 в Таганроге получил в июне 1950 г. В течение 1951 г. планировалось построить первые 10 экземпляров. В связи с тем, что самолет задержался на испытаниях, договор с заказчиком был оформлен только в сентябре 1951 г. Тем не менее, руководство завода приняло решение о постройке трех машин уже в первом квартале 1951 г. Но многочисленные изменения, внесенные в документацию, не позволили реализовать эти планы. Фактически к концу года удалось подготовить один Бе-6, который направили на контрольно-приемные испытания, и закончить сборку второго.
Завод не был полностью готов к производству такого технологически сложного самолета, а чертежи, количество которых достигло 13 000, недостаточно отработаны. В них пришлось внести 17 119 изменений и поправок. Большая часть деталей, изготовленных на имеющейся оснастке, не вставала на отведенное место. На прессовую клепку перевели всего 18% заклепок от их общего количества на самолете, остальное клепали вручную.Чтобы повысить точность разметки заготовок, вместо деревянных плазов стали использовать металлические. Ощутимо повлияли на работу завода результаты статических испытаний лодки. Ее корпус, несмотря на введенные усиления, разрушился при 87% нагрузке от расчетной величины. Потребовались новые подкрепляющие элементы конструкции, а с ними новые чертежи и приспособления. В результате в 1952 г. при плане в 30 самолетов построили всего восемь.
В следующем году положение немного улучшилось. На 1953 г. ставилась задача выпустить 30 Бе-6, а сдали 24, то есть 80% от планового задания. Основную причину срыва плана усмотрели в раннем замерзании Азовского моря (в октябре). Последний самолет программы 1953 г. был передан на летно-испытательную станцию (ЛИС) в ноябре. К этому времени там уже находилось шесть машин. Но природа смилостивилась: в декабре наступило резкое потепление, в ледовом поле образовалась проталина. Успели облетать еще один самолет, а четыре смогли перегнать в Поти.
В 1954 г. завод впервые выполнил план, построив 40 Бе-6. На 1955 г. было дано задание в 30 машин, а сделали на одну больше - 31. Всего за неполных шесть лет (с 1952 по 1957 г.) завод № 86 изготовил 123 Бе-6 (19 серий), из которых в морскую авиацию поступило 100. Как показывает практика, серийные машины редко дотягивают до характеристик опытных образцов, с которых "сдувают каждую пылинку", а регулировку выполняют специалисты высокого класса. Так получилось и с Бе-6. Когда первый серийный самолет 15 июля 1952 г. поступил на контрольные испытания в НИИ-15, то уже в ходе приемки было выявлено свыше 150 дефектов; в ходе проведения испытаний к ним добавилось много новых. Основная причина - низкое качество изготовления и самого самолета, и комплектующих. Так, например, из-за плохой сварки разрушались крепления выхлопных патрубков двигателя (впрочем, этот дефект был не редкостью и на бомбардировщиках Ту-2). При стрельбе из пушек в двух случаях произошло самопроизвольное открытие крышек фонаря кабины летчиков. После семи взлетов-посадок днище лодки оказалось деформированным.
За период контрольных испытаний самолет налетал 76 ч. Поскольку его характеристики не отвечали требуемым, а надежность оставляла желать лучшего, то пришли к заключению: Бе-6 к эксплуатации в строевых частях не готов.
Повторные контрольные испытания проводились с 16 июля по 10 сентября 1953 г. на самолете № 3600403 того же года выпуска. Ведущим летчиком был В.В. Курячий. На этот раз испытания завершились успешно. Качество изготовления улучшилось, и самолет сочли возможным утвердить в качестве эталона для серии. Однако машина опять-таки не в полной мере отвечала требованиям. В частности, дальность полета, по сравнению с опытным образцом, снизилась более чем на 10%. Это отнесли на счет повышенного расхода топлива двигателями, иначе отрегулированными, чем на Бе-бМ. Существенные претензии предъявлялись к качеству изготовления корпуса лодки: в период испытаний пришлось заменять и подтягивать несколько сотен ослабевших и поврежденных заклепок; после дождей через палубу в корпус лодки попадала вода, что приводило к отказам в работе электронного оборудования. Последний недостаток позднее постоянно отмечался в строевых частях. Людям нередко после сильного дождя приходилось вычерпывать воду из лодки.
Завод старался реагировать на замечания заказчиков. В июле 1953 г. самолет очередной серии вновь поступил в НИИ-15 на контрольные испытания. Они проводились на базе 977-го омдрап авиации Черноморского флота в Поти до апреля следующего года. И на этот раз машину сочли возможным признать в качестве эталона, но требованиям технического задания она все же отвечала не полностью. Главному конструктору рекомендовали увеличить полетный вес до 29 000 кг (что превышало нормальный вес на 5500 кг). Это давало возможность взять дополнительно 760 л топлива, доведя полную заправку до 7650 кг. Рекомендацию реализовали. Переоборудованный самолет в начале 1954 г. прошел испытания, на которых убедились в возможности его эксплуатации. Дальность полета возросла до вожделенных 4900 км (при продолжительности 16 ч). Но одновременно сделали вывод, что по соображениям безопасности посадочный вес не должен превышать 28 000 кг, то есть садиться без слива топлива при перегрузочном весе недопустимо.
В ходе серийного производства постоянно проводились различные испытания самолета в целом, его оборудования и вооружения. Чтобы получить точные данные о часовом расходе топлива, выполнили более 30 полетов на нескольких машинах с различными двигателями, с подвесками и "чистым" крылом. Результаты затем положили в основу инструкции по расчету дальности и продолжительности полета. На взлетном режиме часовой расход топлива составлял 815 - 885 кг/ч, на максимальном крейсерском режиме - 390 - 425 кг/ч, на рекомендуемом крейсерском - 265 - 285 кг/ч.
Данные испытаний на озере Киш позволили установить, что самолет не имеет явной предрасположенности к "барсам". Выявить мореходные качества (способность при определенных волнении моря и силе ветра безопасно находиться на плаву, маневрировать на воде, взлетать и садиться и др.) можно было только в более сложных условиях. Особый интерес представляли ограничения по взлету и посадке при волнении моря. Для проведения таких исследований выбрали Кольский залив угрюмого Баренцева моря. Полеты начали в апреле - июне 1953 г., а затем продолжили в октябре - ноябре того же года. Ведущим летчиком назначили В.В. Курячего. Взлеты и посадки производились при различном состоянии водной поверхности. Они подтвердили хорошие мореходные качества самолета.
С июля 1953 г. по апрель 1954 г. на Черном море проходили войсковые испытания девяти серийных Бе-6, а в конце 1954 г. на Северном флоте опробовали новые противообледенительные устройства и проверяли эффективность отопления кабин экипажа. В конце 1955 г. повторно испытывали систему аварийного слива топлива, которую на государственных испытаниях признали неудачной. Многие дефекты сразу устранить не удалось, и систему дорабатывали уже в перерывах между полетами.
С ноября 1956 г. по июнь 1957 г. исследовалась возможность дозаправки самолета на плаву от подводной лодки-танкера. Это было связано с тем, что системой заправки собирались оборудовать перспективные гидросамолеты. На практике эта идея впоследствии не реа-лизовывалась, однако взлеты и посадки в открытом море наглядно подтвердили хорошие мореходные качества Бе-6. Он садился при ветровой волне до 0,8 м и зыби до 1,2 м. Взлеты и посадки в открытом море существенных особенностей не имели, хотя самолет заливало значительно сильнее.
Испытания и опыт эксплуатации летающих лодок в строевых частях позволили от серии к серии совершенствовать Бе-6. Машины последних серий получили воздушно-тепловую противообледе-нительную систему, новые сиденья пилотов, улучшенную систему нейтрального газа. И после снятия самолета с производства конструкторы продолжали его модернизацию, устанавливая новое оборудование и приспосабливая машину к иным областям применения.