СБ-2 с моторами М-100А отличался от ранних СБ-2 с моторами М-100 наличием подножки между аварийным люком в носовой части фюзеляжа и обтекателем отверстий для выброса стреляных гильз. На крыло и фюзеляжи бомбардировщиков испанские республиканцы нанесли широкие полосы красного цвета.

На снимке – бомбардировщик СБ-2 с моторами М- 100А постройки иркутского авиационного завода №125, самолет принадлежит ВВС Китая. Самолеты иркутской постройки комплектовались винтами с более длинными, чем у самолетов филевской постройки, втулками. И те, и другие самолеты оснащались двухлопастными винтами В-100. Основные опоры шасси с одинарными колесами убирались в мотогондолы поворотом по полету.

В конце 1936 г. под руководством инженера Климова был разработан двигатель М-100А мощностью 860 л.с. Мотор весил 480 кг, всего на 5 кг тяжелее М-100, но развивал мощность на 110 л.с. больше. Двигатель М-100А работал на бензине с октановым число 85, в то время как М-100 удовлетворялся бензином с октановым числом 80. Первый СБ с моторами М-100А был собранном заводом в Филях. Машина на высоте 4000 м развила максимальную скорость 423 км/ч , на 42 км/ч больше. чем СБ с двигателями М-100. В конструкцию самого самолета также внесли ряд изменений, направленных на устранение выявленных у СБ-2-М-100 дефектов. В результате масса самолета выросла с 5628 кг до 5732 кг. На СБ-2-М-100А, начиная с лета 1938 г., стали монтировать четыре протектированных топливных бака суммарной емкостью 1670 л.

Боекомплект каждого из двух носовых ШКАСов состоял из 860 патронов. Сектор обстрела носовых пулеметов по горизонтали составлял +/- 20 градусов от продольной оси самолета, по вертикали – от -50 градусов до +30 градусов. На задней турели ТУ Р- 9 стоял один LLIKAC с боекомплектом 1000 патронов, нижний пулемет имел боекомплект из 500 патронов.

Существовал еще ряд отличий между СБ-2-М-100 и СБ-2-М-100А. Так, в носовой части фюзеляжа самолетов с моторами М- 100А появилось отверстие для выброса пулеметных гильз. На переплетах фонарей части СБ-2-М-100А ставили зеркала заднего вида. Также некоторое количество бомбардировщиков получило радиокомпасы РПК-2. Самолеты постройки завода № 125 имени Сталина в Иркутске были оснащены более длинными втулками винтов, чем самолеты постройки завода № 22. Серийный выпуск бомбардировщиков СБ-2-М-100А начался в Москве и Иркутске в начале 1937 г. Самолеты данной модификации поставлялись Испании и Китаю.

СБ-2 с мотором М-100А (46/ВК-069) на стоянке аэродрома Барахас, где 24-я группа капитулировала перед националистами 30 марта 1939 г. Регистрационный номер на борту фюзеляжа написан черной краской, тактический номер на киле – краской белого цвета. На руль направления нанесены полосы цвета флага республиканцев – красная, желтая и фиолетовая.

Перед кабиной стрелка на фюзеляже смонтирован прозрачный козырек, СБ-2 с моторами М-100А (34/ВК-077). Козырьки ставили испанцы самостоятельно, без санкции разработчика. Эта «Катюшка» ранее состояла на вооружении 24-й группы – на переплете фонаря кабины пилота видно зеркало заднего обзора. Префикс «ВК» обозначает Bombardero Katiuska, бомбардировщик «Катюшка».

В самом начале Гражданской войны в Испании советское транспортное судно «Комсомолец» доставило в Испанию первую партию из 31 бомбардировщика СБ с моторами М-100. Отгрузка самолетов производилась в порту Одесса, что в северной части Черного моря. Испанскому правительству СБ обошлись по 100 000 американских долларов за штуку. Все самолеты были собраны в Москве на заводе № 22, то были машины самых первых производственных серий. «Комсомолец» разгрузили в Картахене к 15 октября 1936 г. Сборка и облет бомбардировщиков осуществлялись на аэродроме Лос-Альказарес. СБ поступили на вооружение 12-й группы, в которой также эксплуатировались истребители И-15 и И-16. Большинство летчиков, штурманов и стрелков прибыло из Советского Союза, хотя в экипажах СБ летали также испанцы и иностранные волонтеры. Самолеты СБ-2- М-100 в Испании немедленно получили прозвище «Катюшка» в честь персонажа женского рода и русской национальности из популярной в тог период в Испании оперетты.

Первый боевой вылет бомбардировщики СБ выполнили 28 октября 1936 г. В тот день четыре «Катюшки» из 1-й эскадрильи 12-й группы под командованием Эрнста Шахта атаковали аэродром Табальда под Севильей. Сбросив бомбы. СБ набрали такую огромную скорость, что пилоты истребителей националистов остались с носом.

1 ноября 1936 г. три «Катюшки» нанесли удар по аэродрому. В результате удара на земле было уничтожено шесть истребителей FIAT GR.32. В свою очередь, на следующий день пара GR.32 сбила один СБ-2-М- 100 над Талаверой. Первая потеря выявила два основных уязвимых места СБ – отсутствие бронезащиты и протектированных топливных баков. Целью удара СБ 6 ноября 1936 г. стал аэродром базирования германского легиона «Кондор». В ознаменование наступавшей годовщины пролетарской революции экипажи СБ уничтожили на аэродроме Авила два истребителя Не-51. Небольшие группы СБ наносили удары по аэродромам противника весь ноябрь – декабрь 1936 г. Первый пилот-националист сбил СБ 7 декабря 1936 г., им стал Бермудец де Кастро (к знаменитому Фиделю Кастро гот Бермудец не имеет никакого отношения), летавший на GR.32. Свою победу Бермудец одержал над Кастильбланко. По разным причинам до конца 1936 г. 12-я группа лишилась шести из 31 своей «Катюшки».

Бомбардировщик СБ-2 с моторами М-100Л (49/ВК-043) припаркован в лишенном крыши ангаре на аэродроме Барахас, снимок сделан после окончания Гражданской войны в Испании. 24-я группа сдалась националистам в Барахосе 30 марта 1939 г., имея на вооружении 19 «Катюшек». Националисты в центре полосы красного цвета нарисовали широкую полосу желтого цвета.

Трофей националистов – бомбардировщик СБ-2 с моторами М-100 А. На самолет нанесены опознавательные знаки ВВС франкистов. Верх и бока самолета окрашены в песочный цвет, поверх которого нарисованы камуфляжные пятна зеленого цвета. Нижние поверхности самолета выкрашены в светло-голубой цвет.

В январе 1937 г. вооруженные СБ 1-я и 2-я эскадрильи 12-й группы наносили удары по сухопутным частям армии генерала Франко, наступавшим от Марбельи к Малаге. 20 января СБ бомбили посты франкистов в Сеуте, Северная Африка. В начале марта «Катюшки» атаковали части итальянского экспедиционного корпуса под Гвадалахарой. 29 мая 1937 г. пара СБ по ошибке бомбила немецкий карманный линкор «Дойчланд». В результате прямого попадания авиабомб линкор получил серьезные повреждения.