I løpet av et halvt år demonstrerte prototypen sin overlegenhet i forhold til de dengang mest brukte passasjerflyene, de nesten identiske Ford Trimotor og Fokker Trimotor. Flyet satte ny amerikansk rekord mellom USAs øst- og vestkyst på 13 timer og fem minutter. I løpet av denne perioden gjennomførte flyet 200 testflyvninger. TWA aksepterte modellen i desember 1933 og plasserte en ordre på 20 fly. Produksjonsserien ble benevnt som Douglas DC-2. Produksjonsmodellen var noe større, med plass til 14 passasjerer, toalett og plass til purser.