Моторы М-88 закрыли совершенно новыми капотами «типа Ф». плотно прилегающими, с выштамповками над клапанными коробками, хорошо обтекаемой формы. Капоты имели управляемую гидроприводом юбку для регулирования охлаждения. Винты тоже были новые. трехлопастные автоматы ВИШ-23T. Они имели больший диаметр (3,4 м). чем старые ВИШ-3(3,25 м).
Чтобы ускорить создание нового самолета. Ильюшин пошел на прямое нарушение установленного процесса. Он отказался проводить статические испытания нового крыла, ограничившись испытанием лонжеронов. Новая штурманская кабина не проходила официальную макетную комиссию. Изменения н составе и размещении оборудования не согласовывались с НИИ ВВС.
19 мая 1939 г. ЦКБ-30Ф передали на заводские испытания, которые проводил все тот же Коккинаки. Первый полет на новом самолете совершили 21 мая. Прирост летных данных оказался существенным, но новая мотоустановка страдала перегревом. Тот же результат получили и во втором полете. Отзывы Коккинаки были исключительно положительными (что ему потом поставили в вину), но не обратить внимание на недоведенность винтомоторной группы было невозможно. Л тем временем 31 мая вышло постановление Комитета обороны, устанавливавшее сроки госиспытаний и даже серийного производства новой модификации. Опытный самолет требовалось представить на государственные испытания к 1 августа 1939 г., а с 4-го квартала уже начать выпуск на двух заводах № 39 и № 18). Под освоение новой техники наркомату удалось добиться существенного снижения планов для этих предприятий.
Понимая, что к сроку добиться устранения дефектов М-88 не удастся. Ильюшин перешел к компромиссу. Появился промежуточный вариант, сочетавший планер ЦКБ-30Ф. моторы М-87Б в капотах «типа Ф» и винты ВИШ-3. Сам Ильюшин называл этот шаг «исключительно временной мерой». Именно такой гибрид выставили на государственные испытания. Они проходили с 31 августа по 18 сентября 1939 г.
По вооружению самолет соответствовал заданию. В носу стоял ШКАС в шаровой установке с 600 патронами, сверху – старая башня СУ. переделанная под пулемет УШ (боезапас 1600 па – тронов). Люковой точки не было. Отсутствовали и подкрыльные бомбодержатели Дер-31. сохранялись только внутренниеДер-21 и наружные Дер-19 для крупнокалиберных бомб. Балки Дер-21 теперь сделали стальными, а не дюралевыми. Предусмотрели подвеску новых вылнвных приборов ЗУХАП-500 (вместо ВАП-500). Бомбосбрасыватель ЭСБР-2 заменили на более современный ЭСБР-5. Выпускную антенну радиостанции РСБ вытеснила жесткая (мачта стояла на гаргроте пилотской кабины). На самолете наконец-то появились посадочные фары.
Облетывал машину экипаж из старшего лейтенанта Л.П. Дудки на (пилота) и майора Н.П. Цветкова (штурмана).
Летные данные оказались ниже, чем у ЦКБ-30Ф с М-88. Максимальная скорость равнялась 445 км/ч (т.е. всего на 6 км/ч больше, чем у ДБ-3Б, а проектная для ЦКБ-30Ф составляла 485 км/ч, она была утверждена постановлением Комитета обороны). Но в отчете отмечены многочисленные достоинства нового варианта. Улучшились взлетно-посадочные характеристики, более эффективны стали щитки и тормоза. Новую кабину штурмана сочли более удобной. Нигде не поддувало, чему очень обрадовались. В одном случае после заедания носового ШКАСа штурман спокойно разобрал и собрал пулемет в полете. На это ушло около десяти минут. За бортом было 39 градусов мороза.
Полное протектирование всех баков и наддув их углекислым газом обеспечивали повышение боевой живучести. Обслуживание винтомоторной группы стало проще. На демонтаж капота уходило в три-четыре раза меньше времени. чем на ДБ-3Б. Многие агрегаты теперь осматривались и регулировались через лючки, без снятия капота. Легче стало заменять бензиновые и масляные баки. Время заправки самолета сократилось втрое. В то же время мотоустановку сочли неотлаженной: двигатели перегревались на максимальной скорости и переохлаждались на планировании. Для борьбы с перегревом впоследствии установили не один, а два масло- радиатора на каждый мотор.
На высоте загустевала гидросмесь, и трудно было управлять юбками капота. Давления воздуха от компрессора не хватало для уборки шасси.
Изменение центровки ЦКБ-30Ф также ухудшило продольную устойчивость. Специалисты НИИ ВВС потребовали также восстановить люковую стрелковую установку. Дефекты необходимо было устранить к 10 октября, после чего выставить самолет на повторные испытания. но этого не сделали.
Почему? 1 октября 1939 г. Военный совет ВВС уже согласился получать самолеты этой переходной модификации. А что ему оставалось делать? Некомплект ДБ-3 в войсках составлял около 40%. Запланированные резервы отсутствовали. Из-за этого многие части продолжали летать на старых ТБ-3, которым давно пора было на покой – кому в металлолом, а кому – в транспортную авиацию.