Постройка опытного самолета не обошлась без осложнений: начата она была на горьковском заводе № 21, а продолжена на выделенном под выпуск ряда опытных самолетов заводе № 156 – ранее заводе опытных конструкций (ЗОК) ЦАГИ, главным конструктором которого был назначен Поликарпов после ареста А.Н. Туполева. 3 августа 1938 года самолет совершил первый полет. Несмотря на проявлявшиеся в ходе полетов технические неполадки, отзывы испытателей в целом были положительными, а в 1939 году на самолет был установлен 1200-сильный мотор М-63Р. Однако к осени 1939 года уже прошел государственные испытания самолет П. Сухого, впоследствии запущенный в серию под наименованием Су-2, к тому же М-63Р все еще оставался достаточно «сырым» и ненадежным. Проект «Иванов» Поликарпова потерял актуальность, и работы по нему постепенно были прекращены.
«Иванов», впрочем, был не единственным проектом бомбардировщика, разрабатывавшимся коллективом Поликарпова. Еще в 1936 году в КБ была начата работа над самолетом СВБ (скоростной высотный бомбардировщик), который, согласно расчетам, должен был иметь скорость 520–550 км/ч. Но далее проектирования дело не продвинулось – ставку сделали на модернизацию находящегося в производстве СБ, а на базе СВБ был предложен проект двухместного двухмоторного воздушного истребителя танков (ВИТ-1), в свою очередь также рассматриваемый в трех вариантах – собственно ВИТ, ближнего скоростного бомбардировщика (БСБ) и многоместного пушечного истребителя МПИ.
В октябре 1937 года был построен ВИТ-1(МПИ), который нес две 37-мм и одну 20-мм пушки и должен было поднимать до 1600 кг бомб.
Испытания ВИТ-1 продлились до середины 1939 года и были прекращены в связи с большим количеством дефектов и несоответствия полученных характеристик заданным вследствие недостаточной мощности 960-сильных моторов М-103.
Уже в мае 1938 года был построен усовершенствованный вариант самолета – ВИТ-2. Он предусматривал усиление вооружения, в состав которого должны были входить две 37-мм пушки ШФК-37 в корневой части крыла и две подвижных 20-мм пушки ШВАК – в носовой части самолета и на турели воздушного стрелка, и установку новых двигателей М-105 мощностью 1050 л.с.
Трехместный двухмоторный моноплан с разнесенным оперением развивал скорость до 450 км/ч у земли и 513 км/ч на высоте 4500 м, был способен атаковать наземные цели в пикировании при углах до 40° на дистанции 400–450 м, что для своего времени делало машину достаточно перспективной для борьбы с бронетехникой противника.
Однако по итогам испытаний было рекомендовано для серийного выпуска создать на базе машины пикирующий бомбардировщик, впоследствии обозначавшийся как СПБ. Вооружение сократили до 7,62-мм пулемета ШКАС в кабине штурмана и оборонительного 12,7-мм пулемета УБТ на турели воздушного стрелка, при этом самолет должен был поднимать 800 кг бомб во внутреннем бомбоотсеке и до 700 кг или «в перегруз» одну бомбу весом 1000 кг на внешней подвеске.