К концу января 1943 г. во 2-м отделе (отдел по изучению опыта войны) Оперативного управления штаба ВВС КА подготовили обстоятельный материал по живучести самолета Ил-2 от огня зенитной артиллерии и истребителей противника.
5 апреля 1943 г. начальник 1-го отдела ГУ ИАС ВВС КА генерал-майор А.И. Гребенев напомнил старшим военпредам на заводах №1, 18 и 30, что в отчете НИИ ВВС по войсковым испытаниям на боевое применение двухместных самолетов Ил-2 с задней огневой точкой завода №30 от 3 марта 1943 г. предписывалось "обязать Главного конструктора тов. Ильюшина:
а) увеличить бронирование задней кабины стрелка, установив броню с боков и снизу и усилив бронирование сзади сверху;
б) увеличить углы обстрела задней огневой установки до 50-60° в стороны и вверх, а также по возможности вниз до 15-20°:
в) устранить дефекты задней пулеметной установки, а также оборудования кабины".
Однако Ильюшин отказывался от любых мероприятий по навеске дополнительной брони позади кабины летчика. "На существующих машинах добавить брони невозможно, это будет сделано на модификации Ил-2", - утверждал он в ответных письмах.
Действительно, центровка двухместного серийного Ил-2 была излишне задней - ухудшились продольная устойчивость, пилотажные качества и маневренность самолета. Поэтому расчет строился на скорое внедрение в серийное производство модернизированного варианта Ил-2М с двигателем АМ-42. Этот самолет имел исключительно сильное бронирование: вес металлической брони составлял 1461,7 кг, а прозрачной - 101,6 кг. К тому же параллельно строился разведчик-корректировщик артиллерийского огня Ил-2(РК) с таким же мотором.
Особенностью Ил-2М являлась шарообразная бронированная башня стрелка-радиста (по типу башни самолета БШ-М-71), обеспечивающая одновременно хорошую защиту стрелка и большие углы обстрела из крупнокалиберного пулемета УБК.
На самолете в его первоначальном варианте предполагалось забронировать экипаж, маслорадиатор, бензо-и маслобаки(толщина брони - 6 мм). Мотор размещался внутри бро- некапота (толщина брони - 6 мм), диск кока винта выполнялся из брони толщиной 8 мм. Летчик со стороны передней полусферы защищался прозрачным бронестеклом толщиной 62 мм, с боков и снизу - броней толщиной 6 мм, а со стороны задней полусферы - 16-мм броневым листом. На фонаре кабины пилота сверху и с боков устанавливались 6-мм броне- плиты.
Кабина стрелка также защищалась: со стороны хвоста - 16-мм бронеплитой, с боков и снизу - 6-мм броней. Башня турели была полностью прикрыта металлической броней толщиной 6 мм. Со стороны установки пулемета на башне монтировалась 62-мм прозрачная броня. Из прозрачной брони такой же толщины выполнялись и смотровые окна по бокам башни. Однако на самолете отсутствовали система заполнения бензобаков нейтральным газом и дублирование управления рулем высоты и направления.