Les tests durèrent jusqu'en 1959, pendant lesquels l'avion atteignit la vitesse de 1238 km/h. Le Tu-98 aurait dû participer au meeting aérien de Touchino en 1957, qui n'eut pas lieu. En dépit de ses performances, on décida d'arrêter le programme, c'est là qu'on eut l'idée de transformer le Tu-98 en banc d'essai pour l'emport du missile K-80. La machine renommée Tu-98LL (летающия лаборатория, Letayouchia Laboratoria, laboratoire volant) effectua son dernier vol le 21 novembre 1960. À l'atterrissage, le pilote abîma l'avion qui ne fut pas réparé, on le remplaça par le Tu-104.