6 декабря 1946 года в ОКБ закончили работу по модификации серийного Ту-2 «26/46», способного нести пушку РШР-57. Чтобы самолет смог нести орудие, изменили носовую и усилили центральную часть фюзеляжа. Пушка РШР-57 калибра 57 мм предназначалась для поражения воздушных, надводных и наземных целей. Казенная часть пушки находилась в бомбоотсеке, а ствол шел через носовую часть фюзеляжа.

Заводские испытания продолжались с 9 декабря 1946 по 28 февраля 1947 года.

Пушка функционировала надежно, без отказов. Огонь из пушки можно было вести почти в любых режимах полета, при этом пилотирование самолета практически не затруднялось.

Закончив заводские испытания, Ту-2РШР перешел в ведение НИИВВС. Государственные испытания продолжались с 21 апреля по 30 мая 1947 года. По результатам испытаний было рекомендовано использовать пушку РШР-57 для вооружения истребителей-перехватчиков. Существовали также планы вооружить самолет Ту-2 пушками системы Чарыко калибра от 57 до 75 мм.

Ту-2 также использовался в качестве носителя ракет воздух-земля ([Is 293, «Щука»), буксира экспериментальных планеров в КБ Цыбина, а также для испытаний бортовой радиолокационной станции «Курс».

Самолет использовался при испытаниях самолетов-снарядов ОКБ-52 серии «Ч» (аналог немецких V-1).

По заказу военных ОКБ Туполева разработало для самолета устройство «Параван», которое установили на два серийных Ту-2 АШ-82ФН («21/57» и «21/ 59») в сентябре 1945 года. «Параван» служил для защиты самолета от столкновений с заградительными аэростатами и представлял собой опору в носовой части фюзеляжа, от которой к оконцовкам крыльев были растянуты металлические тросы диаметром 13,5 мм. Государственные испытания самолета «21/57» проходили в октябре-ноябре 1948 года со следующими результатами:

Взлетная масса: 10759 кг

Максимальная скорость: 537 км/ч на высоте 5450 м

Практический потолок: 9150 м

Скороподъемность: на 5000 м за 11 мин

Было отмечено, что «Параван» мало влияет на сложность пилотирования самолета.

В июле 1949 года проводились испытания Ту-2 (серийный номер «1660903»), приспособленного для переброски по воздуху автомобиля ГАЗ-67Б. На месте автомобиль сбрасывался с парашютом. В воздухе «газик» наполовину скрывался в бомбоотсеке. Максимальная скорость полета составляла 378 км/ч (снижение скорости на 150–160 км/ч). Самолет мог набирать высоту до 6000 м. По результатам испытаний было решено, что для переброски по воздуху автомобилей, пушек и иной техники следует использовать аэродинамические обтекатели.

В первой половине 1949 года испытывалась система заправки в воздухе. Для испытаний использовались два серийных Ту-2. Один из них выполнял роль заправщика. Доработанная система позднее использовалась на самолетах Ту-4 и Ту-16.

Ту-2 широко использовался в роли летающей лаборатории, для испытаний реактивных двигателей, как трофейных, так и отечественного производства.

Первым из летающих лабораторий был Ту-2 «22/46», который под фюзеляжем в подвесной гондоле нес двигатель РД-20. Позднее переделке подверглись еще два самолета, на которых в ЛИИ (Летно-исследовательский институт) Министерства авиационной промышленности испытывались реактивные двигатели РД-10, РД-456, ВК-1 и другие.

Ту-2Т на складе морской авиации Черноморского флота, 1948 год.

Реактивные двигатели впервые установили на Ту-2 в 1946 году. На серийный Ту-2 «22/46» выпуска завода № 23 поставили двигатель РД-20. Машина использовалась в качестве летающей лаборатории. Когда в перспективности идеи конструкторы убедились, в ОКБ Туполева создали первый реактивный бомбардировщик — проект «77», оснащенный двумя реактивными двигателями Нин-1.

Самолет «77» представлял собой переходную ступень от бомбардировщика с поршневыми двигателями к реактивному бомбардировщику. Самолет создали на базе серийного Ту-2 (номер «16/52»). Самолет имел следующие конструктивные особенности:

Вместо двигателей АШ-82ФН установили реактивные Нин-1;

Фюзеляж удлинили, в носовой части перед пилотом находилась кабина штурмана;

Новое шасси с носовой опорой;

Хвостовую часть удлинили на 400 мм; Запасы топлива на борту увеличили до 5047 кг;

В носовой части фюзеляжа установили 23-мм пушку.

Тактико-технические данные самолета «77»:

Размах: 18,86 м

Длина: 16,45 м

Высота: 4,19 м

Площадь крыла: 48,8 м²

Площадь горизонтального стабилизатора: 8,72 м²

Площадь хвостовых шайб: 5,83 м²

Размер колес главного шасси: 1150x355 мм

Размер колеса носового шасси: 720x310 мм

Нормальная бомбовая нагрузка: 1000 кг

Максимальная бомбовая нагрузка: 3000 кг

Вооружение: 23-мм пушка, два 12,7-мм пулемета

Экипаж: 4 человека

Сборка самолета шла с мая по июнь 1947 года. Первый полет машина совершила 27 июля 1947 года. В полете участвовали А.Д. Перелет и инженер Генов. Затем самолет проходил государственные испытания, длившиеся с 4 октября 1947 года по 27 февраля 1948 года. Самолет показал такие характеристики:

Взлетная масса: 14700 кг

Максимальная скорость: 783 км/ч на высоте 4000 м

Потолок: 11300 м

Скороподъемность: на 5000 м за 8 мин

Дальность полета: 2200 км при массе 15720кг

Самолет «77» (Ту-12) не рекомендовали к серийному производству. Среди недостатков отмечалась слабая защита задней полусферы, длинный разбег и отсутствие системы антиобледенения. Начатую на заводе № 23 пробную серию из пяти машин все же закончили, машины использовались в качестве летающих лабораторий.

Самолет «103»

Самолет «103Д» (проект)

Самолет «103В» 2М-120 (проект)

Самолет «103В» 2М-82

Самолет «103У»