В 1938 г прошел испытания СБ с подфюзеляжной батареей из четырех пушек ШВАК калибра 20 мм. Боезапас этой стрелковой установки составлял 520 снарядов. Самолет остался в опытном экземпляре.
Летчики Н-ского бомбардировочного полк капитан И.Е. Тушинский и Ф. 3. Баранов около УСБ. Волжский военный округ, лето 1940 г.
УСБ использовали в качестве транспортного самолета во время десантной операции в Маньчжурии. Аэродром Мукдена, август 1945 г.
СБ-2М 103 эталон 201 серии на государственных испытаниях 8.06–26.07.1939 г.
Водный радиатор мотора М-103 крупным планом.
В 1939–1940 гг в ЦАГИ была создана оборонительная пулеметная установка ТУР-ДУ с электрическим дистанционным управлением, которая прошла испытания на самолете СБ-2, где она устанавливалась взамен верхней турели. Управление огнем велось из кабины штурмана, который имел колиматорный прицел и с помощью приборов мог наводить пулемет на цель. Скорость перемещения пулемета ШКАС в горизонтальной и вертикальной плоскостях в этой турели была значительной — 90 градусов в секунду. По своим габаритам установка ТУР-ДУ незначительно выступала из обводов фюзеляжа и могла обстреливать значительно большую зону воздушного пространства и делать это значительно быстрее, чем человек (воздушный стрелок).
Однако эффективность установки зависела от взаимного расположения стрелка и оружия. Из кабины штурмана стрелок не имел возможности отражать атаки со стороны хвоста, а разместить одновременно и стрелка и установку ТУР-ДУ в хвостовой части не позволяли малые геометрические размеры самолета, плотная компоновка его фюзеляжа и неизбежные при этом нарушения центровки самолета.
Силовая установка СБ-2М-103 эталон 201 серии. Водяной радиатор имел подвижные заслонки.
СБ 2М-103 эталон 201 серии на 1939
В 1938–1939 гг КБ Туполева стремилось улучшить скоростные характеристики СБ за счет облагораживания формы гондол двигателей путем переноса водяных радиаторов из лобовой части мотогондол в тоннели под мотор. Первая такая попытка была сделана в 1938 при постройке опытного самолета СБ бис 3. 8 июня 1939 начались государственные испытания СБ 2М-103 № 2/201 эталон 201 серии. Самолет имел новые воздушные и масляные радиаторы, размещенные в крыле; гофрированные элероны с полотняной обшивкой, крыло с наружной клепкой и другие изменения в конструкции. На испытаниях, окончившихся 26 июля, была достигнута максимальная скорость 409 км/час на высоте 4000 м, что было признано совершенно неудовлетворительным.
Обнаружились также ряд крупных дефектов, ухудшавших эксплуатацию самолета. Было признано, что эта модификация СБ выпуска авиазавода № 22 государственные испытания не выдержала.