A finals de l'estiu de 1864, l'Ictineu II ja tenia la forma exterior definitiva. Els bucs interior i exterior estaven llestos, però encara quedava molt feina per fer en la maquinària interna. El 9 de setembre, amics i família de l'Ictineu es van reunir a la drassana per fer celebrar-ho amb un aperitiu. Víctor Balaguer, que havia esdevingut el líder no oficial de l'elit cultural barcelonina, va fer el discurs d'obertura. Monturiol va expressar el seu agraiment a tots els que li oferien el seu suport. Al llarg de tota la cerimònia, l'Ictineu II va romandre subjecte al remolc amb una grandiositat immòbil. Un periodista el descrivia en el diari de l'endemà com un «monstre marí».
El 2 d'octubre de 1864, les setanta-dues tones de l'Ictineu van lliscar majestuoses per una rampa i van aterrar a l'aigua del port de Barcelona «enmig d'una explosió d'aplaudiments i 'visques'», tal com informava el periodista d'El Ampurdanés. Aquesta vegada es va tenir molta cura que no patís cap mal, i l'avarada es va dur a terme sense incidents. Un cop a l'aigua, aquella bèstia de 17 metres mostrava un perfil sorprenentment baix al costat dels vaixells de pesca i de càrrega amarrats al costat. «Els cors vibraven amb un sentiment profund de satisfacció i orgull», va escriure el periodista.
El 6 de maig de 1865, Monturiol va realitzar una última inspecció i va decidir que el submarí estava a punt per a les proves preliminars. El 12 de maig va realitzar les primeres proves dels sistemes de la nau, estant encara amarrada. La tripulació va submergir la nau per tal de provar els sistemes de flotabilitat i de control d'estabilitat. Tot funcionava correctament. La nit del 16 de maig van encendre la làmpada d'hidrogen sota l'aigua. També va funcionar.
El matí del 20 de maig, Monturiol i una tripulació de setze membres van sortir a fer la primera incursió de l'Ictíneu en mar obert. El vaixell va avançar fins a l'exterior del port i va girar per córrer paral·lel a les platges que s'estenen cap al nord de Barcelona. Monturiol va ordenar una immersió, i l'Ictíneu II va descendir sota la superfície davant les platges. Cada cinc minuts, l'invnetor aturava el descens i feia una pausa per assegurar-se de la integritat i l'estabilitat de la nau. Pas a pas, van arribar a una profunditat de trenta metres, que va decidir que seria el màxim.
Seguidament, Monturiol va voler comprovar a quina distància podia avançar el submarí sota l'aigua mantenint una profunditat constant. En la prova, el submarí va cobrir la impressionant distància d'1,2 kilòmetres al llarg de les platges sense desviar-se pràcticament d'una profunditat de disset metres. La flotabilitat neutra era un fet.
El comportament del nou vaixell era de somni. Anys després, l'enginyer Pascual i Deop recordava l'experiència d'aquelles primeres immersions de l'Ictineu II:
Coneixia perfectament tots els mecanismes del vaixell i les seves funcions científiques, i això em permetia fer-me una idea del seu comportament sota l'aigua; amb tot, no hauria imaginat que una massa com l'Ictineu, fàcilment desestabilitzable per raó de la llargària i del volum de 70 metres cúbics, podria maniobrar-se amb mitja volta d'una senzilla clau i aturar-se al mig de l'aigua segons la voluntat del pilot... Han passat vint-i-cinc anys des d'aquelles proves notables, però l'efecte que em van produir aquelles primers immersions mai no s'han esborrat de la meva memòria.
Clarament, Pascual, igual que anteriorment Monturiol, sentia l'efecte transcendental de la flotabilitat neutra. Tant com una màquina per a la locomoció subaquàtica, el submarí era un vehicle per a l'exploració de la consciència. El que sorprenia als qui prenien part en el viatge era la manera com aquell aparell maldestre que recordava un taüt, un cop submergit en l'obscuritat del mar, induïa una sensació de serenitat impertorbable. Esperaven sons i fúries, però hi trobaven el nirvana, o si més no, un espai tranquil i fosc que se li assemblava molt.
El sentiment de calma es va estroncar el 16 de juny. Monturiol, Pascual, i la resta de l'equip gaudien d'un passeig a vint-i-tres metres de profunditat quan de sobte va començar a entrar aigua dins la cabina del submarí. Al fons del vaixell es va acumular un quart de tona d'aigua, suficient per omplir un parell do banyeres. Si no s'hi posava remei, la nau s'inundaria i s'enfonsaria fins al fons en qüestió de minuts, enduent-se la tripulació a un cementiri aquàtic. Instintivament, Monturiol va prendre la vàlvula dels tancs de llast i la va obrir del tot, permetent que el gas pressuritzat fes sortir l'aigua dels tancs a doll. Aleshores va accionar la palanca del llast d'emergència, per desprendre els enormes pesos de plom. Per fortuna, l'evacuació ràpida dels tancs de llast va bastar per reflotar el submarí, i Monturiol va decidir conservar els pesos de seguretat com a reserva. Quan van ser a la superfície, la tripulació, nerviosa, va extreure l'aigua i va dur la nau de tornada al moll.
Una inspecció va revelar de seguida l'origen de l'entrada d'aigua. El folre de coure que envoltava la cambra interior del submarí havia estat subjectat amb tatxes de ferro. Així com el coure resistia a l'oxidació i mantenia l'estanqueitat, els cargols de ferro no. En el curs de les immersions prèvies, s'havien oxidat uns quants cargols i, en un moment donat, havien cedit amb la pressió de la profunditat.
La solució era clara: calia substituir tots els elements de ferro del submarí per elements de coure o bronze. La tripulació va retirar el vaixell de l'aigua i el va dur a l'escar, on els mestres d'aixa van arreglar el vaixell entre juny i octubre. La reparació va costar diners i temps. Perfeccionista com sempre, Monturiol va aprofitar per replantejar un seguit d'elements menors que per un motiu o altre li havien semblat millorables en les proves. Aquest procés de resoldre les diferents mancances del submarí li va resultar molt frustrant. Va escriure el seu patrocinador Dulce explicant-li que «últimament l'lctineu m'ha causat molts maldecaps.»
"El somni de Monturiol", Matthew Stewart, GRAÓ Editorial, Barcelona 2009
