В 1943 году Поликарпов предложил модернизированный самолет, перепроектированный под более мощные двигатели АМ-39. У машины была, кроме того, несколько улучшена аэродинамика – в том числе за счет облагораживания моторных гондол. При этом ТИС «МА» имел и усиленный комплект вооружения, состоящего из носовой батареи из двух пушек ШВАК, двух пушек калибра 45 мм или 37 мм в центроплане и оборонительного пулемета УБ. При этом на внешней подвеске самолет мог нести две бомбы по 500 кг. Расчетная скорость должна была равняться 650 км/ч на высоте 7150 м, скороподъёмность 781 м/мин.
Предполагалось, что самолет будет способен выполнять функции истребителя сопровождения, ночного истребителя и ближнего пикирующего бомбардировщика, а также применяться для нанесения штурмовых ударов, в том числе уничтожения легкобронированной техники противника.
Однако из-за неготовности АМ-39 на испытания в июне 1944 года самолет вышел с двигателями АМ-38Ф. Была достигнута скорость 35 км/ч, что позволяло предполагать, что с моторами АМ-39 будут получены характеристики, соответствующие заданным. Но и эта машина не была доведена до серийного выпуска. С учетом того что численность тяжелых дальних бомбардировщиков в ВВС РККА – фактически единственным представителем класса которых был Пе-8 – не превышала нескольких десятков, насущной необходимости в истребителе для их сопровождения не было, а с другими функциями справлялись машины, уже стоящие на вооружении.
С конца 1940 года среди разработок конструкторского бюро Поликарпова значился и проект одномоторного дневного бомбардировщика ОДБ. Отличительной особенностью этой машины являлась оригинальная силовая установка – размещенный в фюзеляже двигатель (АМ-37, АМ-38 или М-120) передавал крутящий момент на два воздушных винта, расположенных на крыльях. При этом предполагалась возможность реверса воздушных винтов для уменьшения скорости пикирования и при посадке. Эскизный проект был подготовлен в январе 1941 года. Согласно расчетам, самолет должен был иметь скорость в зависимости от типа двигателя от 585 до 645 км/ч и поднимать на внутренней или внешней подвеске до 1000 кг бомб. Однако несмотря на интерес, который проект вызвал у представителей ВВС, в условиях первого периода начавшейся войны до его реализации дело не дошло.
Уже с учетом опыта первых боев в конце 1941 года Н. Поликарпов приступил к созданию массового ночного бомбардировщика, который, по замыслу, должен был представлять собой экономичный в производстве боевой самолет с небольшим ресурсом, но при этом доступный пилоту средней квалификации и способный нести значительную бомбовую нагрузку.