Задание предусматривало два варианта конструкции гермокабин – регенеративного и вентиляционного типа. Все ранние кабины БОК делались регенеративными. но на этот раз предпочли вентиляционную схему с постоянным наддувом от нагнетателей на двигателях. Экипаж должен был работать без масок в течение 10-12 часов при полете на высоте до 10000 м. Па опытном образце кабину решили не протестировать. поскольку еще предстояло проверить саму возможность ведения боя из гермокабины. Интересно, что в одном из вариантов БОК-17 хотели оснастить моторами жидкостного охлаждения АМ-37ТК с турбонаддувом. По расчетам. самолет должен был обладать скоростью порядка 450 км/ч на высоте 6500 м и потолком 10000-11000 м. Дальность полета оценивалась в 1500 км с 500 кг бомб, а с перегрузочным весом – до 4000 км.
В январе 1940 г. макет БОК-17 предъявили комиссии во главе с А.П. Репиным. Но на этом все практически и закончилось – постановление Комитета обороны от 4 марта потребовало прекратить работы и по «жесткому», и по «мягкому» вариантам.
В 1942 г. к идее высотного варианта ДБ-3 (теперь уже Ил-4) вернулись. Так появился Ил-4ТК, первоначально по заданию именовавшийся «Ил-4 с турбонагнетателями и герметической кабиной». Это был высотный разведчик и бомбардировщик. Возможно, возврату к этой концепции способствовало знакомство с немецким самолетом Юнкерс Ju 86Р Такие машины безнаказанно летали над Москвой, и наши истребители никак не могли до них «дотянуться». Ил-4ТК был двухместным. Его экипаж состоял из пилота и штурмана, сидевших в обшей гермокабине вентиляционного типа. В отличие от всех прочих модификаций Ил-4, пилот располагался перед местом штурмана.
Подготовили два варианта носовой части: округлую, полностью застекленную и срезанную снизу под дистанционно управляемую турель. Поскольку второй создавал дополнительные сложности. для опытного экземпляра выбрали первый. Оборонительного вооружения не предусматривалось (на Ju 86Р стоял лишь неподвижный «пугач» в хвостовом коке). зато в фюзеляже разместили фотокамеру АФА-3. Бронирования тоже не было.
Потолок и скорость на высоте собирались поднять введением турбонаддува. На каждом моторе М-88Б стояли турбонагнетатели ТК-3. Их разместили в задних частях мотогондол. Турбина лежала в горизонтальной плоскости, как у американского «Лайтнинга». Выхлопные газы шли к ней через сборный коллектор.
Постановлением ГКО от 12 ноября 1942 г. предусматривалась постройка трех опытных Ил-4ТК, из них первый без гермокабины. В начале января следующего года решили ограничиться двумя. Первый самолет, фактически обычный Ил-4, но с турбонагнетателями, вывели на аэродром еще 17 декабря 1942 г. На нем вели доводку мотоустановки. Он совершил всего 11 полетов, но зато на нем сменили три двигателя. ТК-3 страдали прогаром коллекторов и утечкой выхлопных газов. Никак не удавалось подняться выше 7100 м. хотя по расчетам потолок составлял 9500 м. Установка ТК-3 ухудшила аэродинамику, и максимальная скорость упала на 22 км/ч. Скороподъемность тоже ухудшилась. Вдобавок выявились вибрации хвостового оперения. 10 июля 1943 г. этот самолет передали ЦИАМ для доводки мотоустановки. Самолет обследовали специалисты ЛИИ. Расположение турбонагнетателей признали неудачным, а мотоустановку в целом – перетяжеленной. В отчете Л ИИ сделано заключение: «Самолет Ил-4… с моторами М-886 и ТК-3 для эксплуатации не пригоден».
Вторую машину постановление требовало сдать на испытания к 15 марта. За три дня до срока самолет был готов. Первый полет на Ил-4ТК совершил В.К. Коккинаки 16 марта 1943 г. Взлетный вес составлял 10593 кг. несколько больше расчетного за счет контрольно- измерительной аппаратуры. Первый этап заводских испытаний завершился 29 мая. Затем на самолете установили усовершенствованную гермокабину и 10 августа вновь подняли его в воздух. Результаты принесли разочарование. До предполагавшихся в проекте данных машина здорово недотягивала. Хотя считали, что крейсерский полет будет происходить на высоте 11000 м. выше 9300 м подняться не удавалось. Скорость также оказалась далека от желаемой. Причину нашли в несоответствии параметров ТК-3 расчетным и непригодности винтов ВИШ-61П. Последние заменили на четырехлопастные АВ-9. Но это не дало существенного сдвига.
Далее перешли к более совершенным нагнетателям ТК-М. Первый полет с ними состоялся 16 сентября. Поднялись на 7500 м. Моторы работали неустойчиво. К этому времени в условиях перехода господства в воздухе к советской авиации потребность в высотной технике уже не стала столь насущной. 10 ноября 1943 г. Ильюшин распорядился прекратить работы по Ил-4ТК.