Получив рапорт о результатах этих испытаний, тогдашний начальник ВВС РККА Алексеев отдал приказ прекратить приемку самолетов с М-88. На следующий день появился ответный приказ Наркомата авиапромышленности. В нем, как полагается, «раздали слонов населению», обязав «улучшить», «устранить», «мобилизовать» и т.п. В числе прочего от Ильюшина потребовали всего за 15 дней разработать меры по доведению скорости самолета до норматива, установленного Комитетом обороны. Разумеется, ничего кардинального за такой срок сделать было нельзя. Бомбардировщики застряли на заводских аэродромах. 10 мая нарком А.И. Шахурин обратился лично к Сталину с просьбой принимать ДБ-3М с М-88 как есть «до утверждения результатов госиспытаний улучшенного образца данного самолета». Не выбрасывать же было бомбардировщики, которых собрали уже немало. И 14 мая постановление Комитета обороны обязало ВВС принимать «самолеты ДБ-3Ф 2М-88 с пониженными данными…».
Но то же постановление требовало от Ильюшина к 1 июля выставить на испытания усовершенствованный образец. В качестве такового опять выступил самолет Л» 390204. уже с комплектом из МВ-2 и МВ-3. Новое вооружение одобрили, хотя установка МВ-3 увеличила расход бензина ни много ни мало – на 15%. По оценке экипажа неубирающееся хвостовое колесо уменьшало углы обстрела на 6-7 градусов (примерно такие же выводы сделали в ходе войны с Финляндией). Впоследствии это стало причиной разработки варианта с убирающимся костылем. Мотоустановка оставалась прежней.
К марту 1940 г. разработали новый капот «типа Б», похожий на тот. что применялся на ДБ-3Б. Он имел цилиндрическую форму и больший диаметр, но сохранил управляемую юбку. Вслед за этим внедрили утопленные в крыло маслорадиаторы. Капоты «типа Б» позволили привести в норму температурный режим двигателей, радиаторы же – немного (на 7-10 км/ч) поднять скорость. С сентября новый начальник ВВС РККА Рычагов приказал принимать ДБ-3 со всех заводов только с новой установкой радиаторов. Тем не менее завод X® 18 некоторое время продолжал ставить их по-старому.
Параллельно с доработкой мотоустановкн в самолет внесли и ряд других усовершенствований. 19 января 1940 г. ОКБ-39 предложило внедрить выдвижную нижнюю установку BJIУ. но. поскольку это вошло в противоречие с правительственным постановлением, в апреле ее сменили на утвержденную «наверху» МВ-2. 1 апреля также ввели МВ-3. Веневидов и Можаровскнй. стремясь завершить перевооружение ДБ-3М турелями своей конструкции, предложили и свой вариант носовой установки – НУМВ. Она испытывалась в июле 1940 г. В ней стоял тот же пулемет ШКАС с боезапасом 500 патронов. Экран с амбразурным окном прикрывался жестким подвижным щитком. Ствол поворачивался на 35 градусов в любую сторону. На испытаниях отметили, что НУМВ проста в обращении и производстве, но из-за ряда дефектов конструкции в производство ее не запустили.
Реально до конца мая 1940 г. завод № 39 продолжал предъявлять военной приемке ДБ-3М с комплектом старых стрелковых установок СУ и УЛУ, с середины нюня пошли вперемежку самолеты с сочетаниями МВ-3 и УЛУ или МВ-3 и МВ-2 (это была 9-я серия, на ДБ-3М нумерацию серий начали заново). Полный переход на новые турели произошел только на 12-й серии в сентябре. На заводе Л"» 18 в Воронеже МВ-2 и МВ-3 ввели одновременно, на 16-й серии, точнее, с самолета № 180416, в июле 1940 г.
Учитывая опыт финской войны, внедрили бронеспинки пилотских кресел. На первые серии ДБ-3М их ставили уже в войсках, затем заводы стали их досылать на ранее выпущенные машины и. наконец, спинки начали монтировать прямо в цехе (в Воронеже с 39-й серии).
В ноябре 1940 г. спинку толщиной 6 мм заменили на более мощную – 8.5 мм. из цементированной брони.