Всего было построено 1528 самолетов ДБ-3 и 5256 самолетов ДБ-ЗФ (Ил-4) в разных модификациях.

Характеристики ЦКБ-26: экипаж – 2 (3) человека, силовая установка – 2 х М-85 мощностью по 760 л. е., размах крыла – 21,4 м и его площадь – 65,5 м2, длина – 13,7 м, высота – 3,8 м, вес пустого – 4000 кг, взлетный вес – 6000 кг, максимальная скорость – 390 км/ч, дальность – 4000 км, скороподъемность – 331 м/мин, практический потолок – 10 000 м, вооружение – 1000 кг бомб.

Характеристики ДБ-3: экипаж – 3 человека, силовая установка – 2 х М-87А мощностью по 950 л. е., размах крыла – 21,44 м и его площадь – 65,5 м2, длина самолета – 14,22 м, высота – 4,19 м, вес пустого – 5270 кг, взлетный вес – 9500 кг, максимальная скорость – 439 км/ч, дальность – 3800 км, практический потолок – 9300 м, вооружение – 3 пулемета ШКАС калибра 7,62 мм и 2500 кг бомб.

Характеристики ДБ-ЗТ: экипаж – 3 человека, силовая установка – 2 х М-85 мощностью по 780 л. е., размах крыла – 21,44 м и его площадь – 65,6 м2, длина самолета – 14,22 м, высота – 4,19 м, вес пустого – 4298 кг, взлетный вес – 6494 кг, максимальная скорость – 395 км/ч, дальность – 1800 км, практический потолок – 7800 м, вооружение – 3 пулемета ШКАС калибра 7,62 мм, 1000 кг бомб (мин) или 1 торпеда весом 940 кг.

Характеристики Ил-4Т: экипаж – 4 человека, силовая установка – 2 х М-88Б мощностью по 1100 л. е., размах крыла – 21,44 м и его площадь – 66,7 м2, длина самолета – 14,76 м, высота – 4,19 м, вес пустого – 5800 кг, взлетный вес – 11 570 кг, максимальная скорость – 430 км/ч, дальность – 3800 км, практический потолок – 9700 м, вооружение – 1 пулемет УБТ калибра 12,7 мм, 2 пулемета ШКАС калибра 7,62 мм и 1 торпеда весом 940 кг.

В 1939 г. ОКБ С.В. Ильюшина приступило к разработке скоростного дальнего бомбардировщика ДБ-4 (ЦКБ-56). Предполагалось, что самолет будет оснащаться двумя двигателями М-120 или АМ-36, которые в то время находились в разработке. По сравнению с ДБ-ЗФ новый бомбардировщик был больше в габаритах, имел двухкилевое оперение, экипаж самолета состоял из 4 человек.

К октябрю 1940 г. был построен опытный образец ДБ-4, который по причине отсутствия доведенных двигателей М-120 или АМ-36 оснастили двигателями АМ-37. Первый полет опытной машины состоялся 15 октября 1940 г., во время испытаний выявилось много недостатков, которые были учтены и устранены при постройке второй опытной машины. Однако после нескольких полетов во время заводских испытаний приняли решение ДБ-4 на госиспытания не предъявлять, а все работы по нему прекратить, так как в октябре 1940 г. в серию запустили бомбардировщик Ер-2 того же класса.

Характеристики ДБ-4 (ЦКБ-56): экипаж – 4 человека, силовая установка – 2 х АМ-37 мощностью по 1030 л. е., размах крыла – 25,0 м и его площадь – 83,0 м2, длина самолета – 17,85 м, высота – 5,1 м, вес пустого – 7561 кг, взлетный вес – 13 000 кг, максимальная скорость – 500 км/ч, дальность – 4000 км, практический потолок – 10 000 м, вооружение – 3–4 пулемета ШКАС калибра 7,62 мм и 3000 кг бомб.

В 1933 г. группа преподавателей и инженеров Военно-воздушной академии под руководством Виктора Федоровича Болховитинова, с 1937 г. главного конструктора, начала работы по глубокой модернизации бомбардировщика ТБ-3. Опытный образец под обозначением ДБ-А (ДБ-академия) был готов в ноябре 1934 г., в воздух он впервые поднялся 2 мая 1935 г., оснащенный четырьмя двигателями М-34РН.

Летные испытания самолета ДБ-А показали, что он превосходит своего предшественника по всем показателям. Более того, на нем было установлено несколько мировых рекордов по грузоподъемности, а после некоторой доработки машину, получившую гражданское обозначение Н-209, подготовили в августе 1937 г. к беспосадочному перелету из Москвы через Северный полюс в Америку (город Фэрбенкс на Аляске). Однако вскоре после того, как с самолета, командиром экипажа которого был С.А. Леваневский, сообщили по радио о пролете над Северным полюсом, связь с машиной оборвалась. Последующие многомесячные поиски самолета ни к чему не привели.

Несмотря на трагедию, произошедшую с первой опытной машиной, второй опытный самолет под обозначением ДБ-2А с более мощными двигателями М-34ФРН проходил государственные испытания. По результатам испытаний в 1938 г. заказали небольшую серию из 16 машин. До конца 1939 г. построили 12 машин, но в следующем году оставшиеся 4 машины не строились, так как в серию пошел более совершенный бомбардировщик ТБ-7.

Разрабатывались также и другие проекты, в частности бомбардировщика дальнего действия БДД (более скоростная модификация ДБ-А с четырьмя двигателями М-34ФРН) и тяжелого крейсера ТК-1, оснащенного мощным вооружением (3 пушки, 5 пулеметов и 8 реактивных снарядов).

Характеристики ДБ-А: экипаж – 7 человек, силовая установка – 4 х М-34РН мощностью по 900 л. е., размах крыла – 39,5 м и его площадь – 230 м2, длина самолета – 24,4 м, вес пустого – 15 400 кг, взлетный вес – 21 900 кг, максимальная скорость – 316 км/ч, дальность – 4500 км, практический потолок – 7730 м, вооружение – 1 пушка ШВАК калибра 20 мм, 6 пулеметов ШКАС калибра 7,62 мм и 6500 кг бомб.

В 1939 г. под руководством Владимира Михайловича Мясищева, с 1926 г. работавшего в КБ А.Н. Туполева в ЦАГИ, необоснованно репрессированного и работавшего в заключении с 1938 по 1940 г. в ЦКБ-29 НКВД, началась разработка дальнего высотного бомбардировщика, в конструкции которого предусматривались две герметичные кабины для экипажа.

Работы по первому опытному образцу ДВБ-102, начавшиеся в июне 1940 г., были прерваны в августе 1941 г. в связи с эвакуацией КБ в Омск.

Первый полет опытной машины, оснащенной двигателями М-120ТК, состоялся 17 февраля 1942 г. В процессе летных испытаний ненадежно работавшие двигатели М-120ТК заменили двигателями М-71. В августе 1943 г. второй опытный самолет, оснащенный новыми двигателями, совершил перелет из Омска в Москву. Там его испытания продолжались до самого окончания войны, после чего все работы по ДВБ-102 (ВМ-1) были прекращены.

Характеристики ДВБ-102: экипаж – 4 человека, силовая установка – 2 х М-120ТКмощностью по 1800 л. е., размах крыла – 25,17 м, длина самолета – 18,9 м, вес пустого – 9900 кг, взлетный вес – 16 038 кг, максимальная скорость – 529 км/ч, дальность – 3340 км, практический потолок – 10 500 м, вооружение – 1 пушка ШВАК калибра 20 мм, 2 пулемета УБК калибра 12,7 мм, 1 пулемет ШКАС калибра 7,62 мм и 3000 кг бомб.

В 1943 г. В.М. Мясищев был назначен руководителем конструкторского бюро вместо В.М. Петлякова, погибшего в авиационной катастрофе 12 января 1942 г. Под руководством В.М. Мясищева на базе двухместного бомбардировщика Пе-2И с двигателями ВК-107А летом 1944 г. началась разработка дальнего бомбардировщика ДБ-108 с двигателями ВК-108.

Разрабатывалось три варианта машины: двухместный бомбардировщик ВМ-16 с максимальной скоростью 700 км/ч, трехместный пикирующий бомбардировщик ВМ-17 с максимальной скоростью 670 км/ч и четырехместный бомбардировщик ВМ-18 с бомбовой нагрузкой до 4000 кг. Первая опытная машина была построена в варианте ВМ-16, проходила летные испытания до конца войны. Вторая опытная машина строилась в варианте ВМ-17, но до конца войны она так и не успела подняться в воздух. С окончанием войны все работы по ДБ-108 были прекращены.