Прибывшие в Монино бомбардировщики подверглись переоборудованию, поскольку у американцев в экипаж входили отдельно бомбардир (в носовой кабине) и отдельно штурман, сидевший за пилотами. У нас обе функции совмещал штурман, и для него в носовую часть переносились все навигационные приборы. Устаревший бомбовый прицел «Вимперис» снимали, заменяя отечественным ОПБ-1. Для повышения боевой живучести ввели систему наддува баков нейтральным газом. Переделкой машин занимались завод № 156 в Москве и рембаза ВВС в Монино.

К концу весны 1942 г. на «митчеллы» удалось перевооружить уже три полка (37-й, 125-й и 16-й) в составе 222-й дивизии, которая, в свою очередь, вошла в 1-ю армию генерала В.А. Судца. Но на фронт эта армия не попала. Ее соединения по отдельности отправили в разные места. 222-ю дивизию перебросили на Западный фронт. С июля начал воевать 37-й полк, с августа – 16-й, с сентября – 125-й. Бомбардировщики действовали под Вязьмой, Дорогобужем, Ярцево. Было совершено много дневных вылетов одиночными машинами и мелкими группами без прикрытия истребителями. Целями являлись автомобильные и танковые колонны, укрепленные позиции.

Почти сразу же выявился странный дефект- «раскисание» мягких бензобаков самолета. Оказалось, что советский бензин 4Б-78, богатый примесями ароматических углеводородов, быстро разрушает внутренние слои резины. Уже 5 октября приказом главного инженера ВВС В-25 перевели на импортный бензин Б-100. Большая часть этого топлива поступала из США в канистрах, и наземный состав мучался, сливая содержимое этих небольших емкостей в бензозаправщики. Зато разъедание баков прекратилось.

Во фронтовой авиации «митчеллы» поработали недолго. На малых высотах довольно громоздкий В-25 вел себя инертно и представлял неплохую мишень для немецких зенитчиков. Потери начали расти. В итоге пришли к выводу, что использование В-25 по тактическим целям неэффективно. Кроме того, возникли проблемы, связанные с нехваткой запасных частей. Например, в сентябре довольно значительное число бомбардировщиков простаивало в ожидании получения новых колес.

29 сентября 1942 г. 222-ю дивизию официально передали в Авиацию дальнего действия (АДД). Подобное применение этих самолетов на советско-германском фронте было вполне логичным. Для роли фронтового бомбардировщика у нас гораздо лучше подходили Пе-2 и А-20, а в АДД можно было в полной мере использовать и большой радиус действия В-25, и отличное навигационное радиооборудование, и мощное вооружение, и значительную бомбовую нагрузку.

Прогрев моторов B-25D на Аляске перед перегонкой бомбардировщиков на Чукотку

B-25D из состава 45-й гв.дивизии АДД

С целью ознакомления с возможностями самолета экипажи АДД выполнили несколько дальних полетов в тылу (днем и ночью) со сбросом бомб на полигоне. Это убедило в пригодности машины для выполнения поставленных перед нею задач. К моменту передачи 222-й дивизии в АДД там уже имелось небольшое количество В-25. Так, 747-й полк к июню 1942 г. получил четыре таких машины.

«Митчеллы» начали совершать дальние ночные рейды в тыл противника. На 18 ноября в парке 222-й дивизии насчитывалось 68 В-25. Для увеличения дальности в бомбоотсек ставили специально спроектированные подковообразные дополнительные бензобаки. Они применялись при полетах на максимальную дальность. Бомбы при этом размещались на внешней подвеске под крылом (обычно брапи две ФАБ-250 по 250 кг). Потом на заводе № 156 освоили производство картонных одноразовых подвесных баков. Для бомбометания ночью на самолетах смонтировали специальные прицелы НКПБ-7.

Осенью 1942 г. при первых же заморозках столкнулись с массовыми отказами агрегатов, приборов, вооружения. Причиной оказалась недостаточная морозостойкость шлангов гидросистемы. Появились разрывы маслорадиаторов. Но с этими проблемами довольно быстро справились. На заводе № 81 спроектировали и изготовили образцы съемных зимних лобовых щитов капотов моторов. Они имели секторные щели, открывавшиеся или закрывавшиеся по мере необходимости. Подобными устройствами оснащались все советские самолеты с двигателями воздушного охлаждения, а также и импортные, в частности, бомбардировщики Дуглас А-20.

С конца 1942 г. большая часть бомбардировщиков поступала из Америки по АЛСИБу – перегоночной трассе с Аляски через Чукотку и Восточную Сибирь на Красноярск. 28 октября на базе Лэдд-филд состоялся тренировочный полет советского экипажа на В-25С, а 3 ноября капитан П.П. Гамов повел первый самолет на запад. Всего в ноябре до Красноярска добрались восемь бомбардировщиков, из них сдали представителям АДД два. Один В-25 разбился на трассе. До конца 1942 г. в Фэрбенксе приняли не больше десятка «митчеллов», но на следующий год их пошло значительно больше, примерно 10-20 машин в месяц. Пик наблюдался в сентябре 1943 г. – 26 бомбардировщиков перелетели из Фэрбенкса в Красноярск.

Вслед за В-25С стали поступать B-25D. На поздних сериях этой модификации перешли к более рациональной компоновке оборонительного вооружения, избавившись от ненадежной выдвижной башни. Один из B-25D-30 в июне 1944 г. испытывался в НИИ ВВС. С 1944 г. в Советском Союзе появились B-25J, которые начали постепенно сменять В-25С и B-25D.

Количество В-25, направлявшихся в АДД, постоянно возрастало. Если в 1942 г. она получила всего 16 самолетов этого типа, то в 1943 г. – 129, в 1944 г. – 210, а к 1 мая 1945 г. в 18-ю воздушную армию, в которую преобразовали АДД, поступило еще 128 машин.

Б-25ДП (B-25D-30) на испытаниях в НИИ ВВС, июнь 1944 г.

Подбитый В-25С из 125-го авиаполка дальнего действия совершил вынужденную посадку, март 1943 г.

Всего в СССР по программе ленд-лиза было отправлено 870 В-25, из которых до места дошел 861. Некоторое количество машин интернировали после вынужденных посадок на Дальнем Востоке. В 1943-1944 гг. «митчеллы» поступили на вооружение еще нескольких полков дальней авиации – 337-го, 362-го, 747-го и других. Ими были полностью укомплектованы 4-я, 5-я и 15-я гвардейские дивизии. С августа 1943 г. В-25 стал получать 2-й гвардейский полк полковника И.Ф. Балашова. Ими вооружили 1-ю эскадрилью, которой командовал дважды Герой Советского Союза А.И. Молодчий. К февралю 1944 г. в полку насчитывалось уже 20 В-25, в основном новейшей модификации J. В целом в начале 1944 г. В-25 составляли около 10% авиапарка АДД. К концу того же года все корпуса АДД, кроме 2-го гвардейского, имели В-25, а в 4-м гвардейском корпусе он являлся основным типом. К 1 января 1945 г. 18-я воздушная армия имела 320 «митчеллов», которые составляли примерно пятую часть всей ее техники.