Самолет был выпущен в 1927 г., раньше, чем окончательный вариант У-2, поскольку тот опоздал с выходом в свет из-за опытов с его первоначальным вариантом (с толстым крылом). П-2 был пущен в серийное производство на заводе «Красный летчик» и за 1928-1930 гг. было выпущено 55 самолетов. Однако в практике применения самолета возникли трудности с регулировкой крыльев, которая в конечном счете оказалась не более простой, чем с лентами. Поэтому в некоторых самолетах были введены ленты взамен подкосов. В пилотировании самолет П-2 оказался сложным и опасным.

Пришлось заниматься устранением запаздывания выхода из штопора, для чего было сделано свыше 200 экспериментальных полетов. Приходилось многократно менять углы установки крыльев путем регулировки длин стоек и подкосов, изменять натяжение лент, определять лучшие комбинации углов правой и левой стороны, верхнего и нижнего крыльев и др.

В конце концов самолет «зарегулировали» до того, что на одном из них коробка крыльев развалилась в воздухе. Летчик Б. Л. Бухольц спасся на парашюте. Поэтому в широкой практике самолет П-2 не применялся, и в качестве переходного с У-2 на Р-5 в школах стали применять снимаемые с вооружения Р-1.