Все без исключения «пешки»-разведчики оборудовались радиостанцией РСБ-бис и радиополукомпасом РПК-2 (в 1941 г только один из трёх бомбардировщиков Пе-2 имел РПК). Наружные бомбодержатели, как правило, не демонтировали. Для полётов на большую дальность на них подвешивались два сигарообразных топливных бака, выполненных из крафт-целлюлозы. Максимальная скорость типичного разведчика в 1941 г составляла 520–525 км/ч, а в 1942 г из-за ухудшения технологии изготовления в условиях массового производства она уменьшилась до 495–510 км/ч. В качестве слабых сторон Пе-2 всегда отмечался недостаточный радиус действия, отсутствие обзора вниз и в стороны у штурмана, неважные взлётно-посадочные свойства и трудность пилотирования в облаках.
Тяжёлый истребитель Пе-3 в варианте разведчика мало отличался от «двойки», лишь состав его экипажа был уменьшен до двух человек, в носу появился дополнительный крупнокалиберный пулемёт БК, да несколько увеличился радиус действия за счет трёх дополнительных бензобаков общим объёмом 700 л, смонтированных в бомбоотсеке и в хвостовой части фюзеляжа. Эта «добавка» оказалась очень важной для самолёта-разведчика. На протяжении 1941-42 гг экипажи разведывательных полков неизменно отдавали предпочтение Пе-3, несмотря на отсутствие защиты снизу-сзади. Внешне «тройку» можно было идентифицировать по следующим признакам: иному остеклению носовой части фюзеляжа, стволу дополнительного пулемёта в выштамповке правой нижней носовой панели, отсутствию оборонительной люковой установки и боковых блистеров в хвостовой части фюзеляжа. По скорости полёта Пе-3 был практически равноценен собрату-бомбардировщику. Существенным недостатком Пе-3 считалась маломощная «истребительная» радиостанция РСИ с ограниченным радиусом действия, которую пришлось непосредственно в полках заменять на РСБ-бис, монтируя последнюю в и без того тесной кабине штурмана. Некоторые доработанные машины, передававшиеся из истребительных частей, имели в носовой части фюзеляжа пушку ШВАК с боезапасом в 250 патронов. Один-два фотоаппарата АФА-1 монтировались в хвостовой части фюзеляжа, поскольку в бомбоотсеке для них места не осталось.
Самолёт Су-2 в варианте разведчика и корректировщика практически ничем не отличался от бомбардировщика. Единственным мероприятием, превращавшим машину в разведывательную, можно считать монтаж штатного АФА-13 на предназначенной для него, но остававшейся на бомбардировщике неукомплектованной спецустановке для фотоаппарата е кабине штурмана. Специалисты НИИ ВВС, проводившие в сентябре 1941 г испытания разведывательного варианта Су-2, отметили хороший обзор из кабины штурмана, удобство работы в ней. Слабоватое оборонительное вооружение было решено усилить за счет размещения крупнокалиберного пулемёта УБТ на верхней турели МВ-5. Такая установка прошла испытания с удовлетворительными результатами, но из-за эвакуации авиазаводов и последовавшего вскоре прекращения производства Су-2 в серии её внедрить не успели.
Что касается разведывательного МиГ-3, то эта машина также ничем не отличалась от обычного истребителя, за исключением небольшой «детали». В техническом задании на И-200 в своё время было сформулировано требование об установке фотоаппарата АФА- И, но первое время МиГи выпускались без него. На самолётах 38-й раэ аппараты монтировались «по временной схеме» — в подфюзеляжных контейнерах. Низкая посадка самолёта затрудняла обслуживание и не исключала повреждения АФА при рулёжке по неровному аэродрому. К недостаткам МиГа-разведчика экипажи относили также малый радиус действия и неважный обзор из кабины пилота вперед-вниз. Рекомендации подполковника Малышева были очевидными: разместить фотоаппарат внутри фюзеляжа (это было сделано заводом № 1 с похвальной быстротой) и снабдить самолёт подвесными баками (не реализовано).
В конце октября к выполнению разведывательных заданий в интересах ГК КА подключилась вновь сформированная 215-я драэ капитана С.Д.Бермана. Первоначально на вооружении эскадрильи имелась только шестёрка Пе-3, позднее она получила пополнение из расформированного 1-го драп и с заводов-изготовителей. Всего за два с небольшим месяца 1941 г самолёты эскадрильи выполнили 90 вылетов. Потери составили 7 машин и 12 членов экипажей, что не удивительно: часть действовала в самом насыщенном истребителями противника районе: Орёл, Гомель, Брянск, Орша, Вязьма, Волоколамск…