Но в октябре 1941 г. АМ-37 с производства сняли. После эвакуации предприятия в Куйбышев выпуск АМ-37 там не возобновлялся. Ту-2 запустили в серию с двигателями М-82 (АШ-82).
Заданную мощность в 1600 л.с. хотели получить на модификации АМ-37А. Ее опытный образец по плану должен был быть выпущен на заводские испытания в феврале 1940 г., однако сведений о его постройке и испытаниях нет.
Видимо, только в проектах остались варианты АМ-37ТК с турбонаддувом, АМ-37П с установкой пушки в развале цилиндров, стрелявшей через полый вал редуктора, и АМ-37у/в (АМ-37УВ) с удлиненным валом и вынесенным редуктором, предназначавшийся для истребителя Гу-1, имевшего схему американской «Аэрокобры». Задание на последний было выдано в октябре 1940 г., а разработку проекта начали в 1941 г. Построен АМ-37УВ не был, но материалы проекта впоследствии использовали при создании опытного мотора АМ-41.
В 1939 г. конструкторскому бюро завода № 24 выдали задание на проектирование двигателя под обозначением М-38. Это должен был быть гигант с рабочим объемом 77 л (примерно в полтора раза больше, чем у АМ-35), мощностью 3000/3500 л.с., но весом всего в 1450 кг. Предъявление двигателя на заводские испытания предполагалось в 1-м квартале 1941 г. По-видимому, проектирование этого двигателя вообще не проводилось, во всяком случае, никаких материалов по нему пока не обнаружено.
Зато под названием М-38 или АМ-38 завод № 24 выставил на испытания низковысотный двигатель на базе АМ- 35А. Его создавали специально для штурмовика БШ-2 (Ил- 2) в инициативном порядке. В план мотор внесли по распоряжению лично И.В. Сталина «задним числом», в ноябре 1940 г. По сравнению с АМ- 35А на нем были усилены картер и носок редуктора, спроектирован новый привод к ПЦН, доработаны маслосистема и система охлаждения. Испытания первых образцов АМ-38 начали еще в октябре 1 939 г., в ноябре того же года он прошел программу заводских испытаний. В ходе доводки в 1940 г. степень сжатия уменьшили с 7,0 до 6,8, чтобы сделать двигатель менее «привередливым» к качеству бензина, усовершенствовали маслосистему и систему охлаждения. Вес при этом возрос на 30 кг (до 860 кг). Зато максимальная мощность равнялась 1600 л.с., а номинальная — 1500 л.с.
АМ-38 серийно выпускался с начала 1941 г., хотя официально прошел госиспытания только через полгода, в июле. Делали их на заводе № 24 в Москве, а после эвакуации предприятия — в Куйбышеве. С июня 1942 г. АМ-38 выпускали также на заводе № 45, организованном в старых цехах завода в Москве.
С октября 1942 г. в Куйбышеве делали моторы модификации АМ-38Ф, форсированные по оборотам на взлетном режиме. Степень сжатия еще раз уменьшили — до 6,0 (бензина в военное время требовалось много), а максимальная мощность возросла до 1700 л.с. при весе 880 кг. Была установлена масляная центрифуга, усилены распределительные валы и впускные клапаны, головки блоков изготовлены из другого сплава. Уменьшили диаметр крыльчатки ПЦН, понизив наддув. Официальные госиспытания тип Ф прошел только в мае 1943 г.
В июне 1944 г. проводили эксперименты по впрыску в цилиндры воды на форсированных режимах, но на серийных моторах это устройство не монтировали. Существовал проект ГАМ-38Ф, катерного варианта АМ-38Ф, выполненный весной 1944 г. Он имел измененные картер, коленчатый вал и ПЦН. Были введены реверс-муфта и дополнительный водяной насос. Но опытный образец ГАМ-38Ф не изготавливался.
Двигатели АМ-38 и АМ- 38Ф устанавливались на серийных штурмовиках Ил-2, а также на опытном самолете ТИС-МА. Истребители МиГ-3 в мастерских и строевых полках тоже переделывали под АМ-38. Использование АМ-38 предусматривалось также в проекте самолета ОДБ(П).
АМ-38 — это самый массовый двигатель Микулина, их сделали 43 191 экземпляр. Производство мотора продолжалось до конца 1945 г. Эти | моторы с самолетами Ил-2 экспортировались в Польшу, Чехословакию и Югославию.