耐空性審査要領に規定された荷重に耐える強度と耐用寿命を持つことを証明するために試験機が2機、01号機（静荷重試験用）・02号機（疲労試験用）が製造された。01号機を使用して1962年（昭和37年）に静荷重試験が実施され、破壊試験では制限荷重の153%で主翼が破壊するという好結果が得られた。02号機（疲労試験用）を使用した疲労試験は1961年（昭和36年）7月に開始された。安全寿命3万時間を目標としたYS-11の場合は、当時の統計理論より導かれた安全寿命係数（主翼は6.3胴体は22.5）を適用して1965年（昭和40年）4月までに、世界でも例のない20万回を越える疲労強度試験が行われた。胴体は9万時間まで、主翼は6万4000時間まで主要構造部には疲労被害は生じなかった。一方この時代にジェット旅客機が出現し安全寿命の考え方では設計が困難であるとの認識が一般的になり、フェールセーフ設計により耐用寿命を与えるように対空性審査要領も改訂された。YS-11の疲労試験でも、後半ではフェールセーフがあることを証明するために生じたクラックの進展データを得ることに重点が置かれた。胴体は22万5000時間、主翼は18万9000時間の疲労試験時間内では致命的な疲労被害が生じないことが確認された。飛行試作機1号機（1001）は1962年（昭和37年）7月11日に三菱小牧工場でロールアウトした。1か月に渡る電子機能検査、平衡試験、燃料試験、プロペラ機能検査、超短波（VHF）検査を経て、8月14日にエンジンに初点火し、8月25日からは滑走路での地上試験、ブレーキテストを行った。8月30日、日航製は200人以上のマスメディアを招き、実況中継放送が行われる中、1号機は初飛行した。「YS-11 PROP-JET」と描かれた機体には、テストパイロットとして正操縦士に飛行整備部飛行課長の近藤計三、副操縦士に長谷川栄三が搭乗、名古屋飛行場から伊勢湾上空を56分間飛行し、各種試験、およびマスメディアへのデモンストレーションは成功裏に終了した。10月には全日本空輸（以下・全日空）との間で20機の予備契約が調印され、量産を開始した。しかし、全日空は後述する試作段階での三舵問題等の諸問題の発生から、正式な購入契約が交わされたのは2年後の1964年（昭和39年）であった。全日空では第一次受領分は3機とし、開発の遅れや日航製の改善要求の対応のまずさから不信感を増し、生産ラインが安定する10機目以降とするとの要求に加えて、一定の運航実績を積むまでは契約価格の一割の支払いを留保する条件とした。日本国内航空や東亜航空も全日空と同様に、初期の導入機体は一定の運航実績を積むまでは契約価格の一割の支払いを留保するとの条件を出していた。また、日本航空も初期の開発段階の1963年（昭和38年）に5機の仮発注を行っていたが、国際線主体の日本航空では自社路線の適性となる路線が少ないことから本契約に至ることはなかった。国家プロジェクトにナショナル・フラッグ・キャリアとして協力する姿勢を表明する、アドバルーン的意味合いが強かったと言われている。
アトランティック・レコードとの契約を得たLOUDNESSは、世界進出を目指して、最初から英語で歌うことを前提に本作を制作。『DISILLUSION English Version』（『DISILLUSION 〜撃剣霊化〜』を英詞で歌い直したもの）に続く、全曲英詞による作品となった。また、アトランティック・レコードの方からも、英語で歌うことを最低条件としていた。プロデューサーに、オジー・オズボーンやY&T等との仕事で知られるマックス・ノーマンを起用。本作でのサウンドは前作『DISILLUSION 〜撃剣霊化〜』以前に比べると、テクニカルな演奏は控えめになり、シンプルなものになっている。これはマックスに意向によるもので、山下によれば「とりあえずこいつらを一回シンプルにしたらどうなるのか、やってみたかったのでは」・「アメリカではシンプルがものが絶対に売れるって思ってたのもある」という旨をインタビューで話している。そのため、「難しいフィルとかフレーズは弾くな」とマックスから口を酸っぱくして言われた。メンバー曰く、マックスの仕事ぶりは「鬼」だったとのことで、高崎がレコーディング中に高崎が気にならない程度のリズムやチューニングの狂いに対し「ズレてるからやり直せ!」と言いながらもテープをゆっくり回してレベル・メーターで狂いを確認しようとしたり（高崎曰く「誰がそんな事までしてレコード聴くねん!」とのこと）、二井原の歌唱に関しても英語の発音に関して厳しく指導されていた事もあって1曲歌入れするのに最長で3日かかったり、コーラスのハーモニーに関しても音楽理論で攻め立てられた事もあり、メンバーと何度も衝突した事もあったという。この一件に関し、サウンドプロデューサーであり通訳として関わっていたジョージ吾妻によると、LOUDNESS側から「ジョージさんはあいつの味方かよ」、マックスからは「LOUDNESSの肩を持ってどうするんだよ」と攻め立てられた為、双方の意見を纏めるのに苦労したが、そのおかげでメンバー（特に高崎）との絆は出来たと述懐している。また、二井原は「みんなで一緒に合唱できるような、シャウトできるようなパートを必ず1ヶ所入れろ」という指示があったことも、インタビューで述べている。レコーディングは全12曲を録音したが、カットされた楽曲の一つは『THE BIRTHDAY EVE 〜誕生前夜〜』収録の「LOUDNESS」のリメイクであったが、アトランティック・レコード側との打ち合わせの結果未収録となった。デモテープは日本で製作され、歌詞も日本語であった。ゼロから流暢な英語で歌詞を書くのは無理であったため、「こんなイメージでこんな言葉を使って」と、アメリカで作詞家と相談しながら、英語に直していった。また、デモテープの中には、7年後に発売されたアルバム『LOUDNESS』に収録されている「FIRESTORM」があったが、マックスの判断で没になった。その後、30年の時を経て、30周年記念アルバム『THUNDER IN THE EAST ULTIMATE EDITION』にデモ音源が収録されることになった。なお、没になってもアメリカツアーの序盤では1曲目として演奏していたが、客の反応は良くなかったとのことである。日本盤は1985年1月に発売。第1期LOUDNESSにとって、日本コロムビアからの最後のアルバムとなった（次作よりワーナーミュージック・ジャパンに移籍）。同年11月に発売されたアメリカ盤は、ビルボード誌アルバム・チャートの74位に達した。二井原によると、本作のレコーディングとして利用したSound City Studiosには本作のプラチナディスクが飾られていたとの事。2004年にリマスター再発された際、アニメ映画『オーディーン 光子帆船スターライト』に提供された「GOTTA FIGHT」・「ODIN」の2曲がボーナス・トラックとして追加されたが、2009年3月19日に発売されるデジタルリマスター（HQCD盤）はボーナストラックはカットされている。2015年8月上旬、アルバム発売から30周年を記念して日本コロムビアより特設サイトがオープン。8月31日に「THUNDER IN THE EAST」の2015年版デジタルリマスター盤及び、USツアー、レコーディングの様子が収められた未発表の動画を収録したLIMITED EDITION盤、そこから更に未発表音源やアナログ盤、復刻版ツアーパンフレットなどを収録したULTIMATE EDITION盤の発売が公式に発表された。