вторым управлением в кабине штурмана, капотами моторов с юбками, маслорадиатором в крыле вместо кольцевого под капотом, измененным расположением оборудования и новым химическим вооружением – три выливных прибора ВАП-500. Испытания показали, что машина потяжелела почти на 200 кг по сравнению с ЦКБ-30 и уступала ей в скорости на 10–25 км/ч в зависимости от высоты, практический потолок снизился более чем на 500 м, а о скороподъемности и говорить не приходится. В то же время повысился запас продольной устойчивости, стало легче управление, не перегревались моторы. Но эталоном самолет не стал, поскольку отсутствовало протектирование топливных баков.
Несмотря на это, бомбардировщики начали покидать сборочный цех московского завода. В 1937 году изготовили 33 бомбардировщика, поступивших в 11-ю и 23-ю авиабригады.
К концу 1937 года стало ясно, что планы оснащения ВВС Красной Армии бомбардировщиками ДБ-3 провалены. Самолеты перегоняли в строевые части с большим количеством дефектов, а его летные данные не соответствовали требованиям заказчика. Так появилось предложение о доработке машины в несколько этапов.
Для начала предполагалось оснащение машины более мощными моторами М-86, ставшими дальнейшим развитием М-85. Увеличение взлетной мощности до 960 л.с. достигли за счет его форсирования по наддуву и увеличения степени сжатия. Но вместо обещанных винтов изменяемого шага ВИШ-3 пришлось довольствоваться трехлопастными металлическими пропеллерами фиксированного шага диаметром 3,4 м, аналогичных тем, что стояли на ЦКБ-30. Регулирование температурного режима двигателей осуществлялось с помощью жалюзей на капотах.
Кроме этого, доработали отдельные системы самолета, упростили механизмы уборки и выпуска шасси. Так появился вариант ДБ-ЗА «Аннушка», выпущенный весной 1938 года.
Летом того же года ДБ-ЗА передали в НИИ ВВС (ведущий летчик – А.М. Хрипков). Как показали испытания, самолет немного потяжелел, но зато немного прибавил в скорости и скороподъемности, превзойдя опытный ЦКБ-30. В то же время характеристики устойчивости и управляемости оставались прежними. Не изменилась и живучесть самолета, поскольку его топливные баки оставались без протекторов. Серийные самолеты совершенствовались и отличались при переходе от серии к серии. Так, 21 сентября на основании постановления СТО «О регулированном обогревании экипажа самолетов в полете от мотора» обязали директора завода № 39 установить на одном из ДБ-3 устройство для обогрева экипажа от мотора по образцу американского самолета DC-3 компании «Дуглас».
В 1938 году заказчик утвердил новые требования к эталону ДБ-3 на 1939 год, так появился вариант «Б», или в простонародье – «Букашка». Теперь на самолет предписывалось установить двигатели М-87 с пропеллерами ВИШ-3 и протестированные топливные баки в центроплане крыла. У М-87 повысили степень сжатия до 6,7, что позволило увеличить взлетную мощность до 925 л.с., а на границе высотности она достигала уже 950 л.с. Все это благоприятно сказалось на высотноскоростных характеристиках бомбардировщика.
