Проект двухмоторного тяжелого истребителя изначально предусматривал создание одноместного самолета с мощным вооружением, включающим две 20-мм пушки ШВАК, размещенные под фюзеляжем, и три неподвижных пулемета ШКАС калибра 7,62 мм, причем два из них – в мотогондолах, стреляющие через полый вал винта.
В варианте истребителя на базе самолета «22» сперва предполагалась установка 23-мм пушек ПТБ-23 конструкции Я. Таубина и М. Бабурина, но после снятия пушки с производства и ареста в мае 1941 года Якова Таубина она была заменена на ШВАК. В целом работа над истребителем ББ-22ИС (И-29) достаточно затянулась сперва в связи с тем, что основные усилия КБ уже были направлены на создание легкого одномоторного истребителя, а с началом войны была прервана эвакуацией ОКБ. В процессе заводских испытаний была достигнута скорость 570 км/ч на высоте 5000 м и 470 км/ч у земли, дальность полета равнялась 1850 км, потолок 10 000 м и скороподъёмность 667 м/мин. Работы над И-29 продолжались до 1942 года, когда был начат выпуск тяжелого истребителя Пе-3.
В 1940 году конструкторским бюро завода № 81 под руководством Л. Курбалы была предпринята попытка создания на базе ББ-22бис пикирующего бомбардировщика «31» БПБ-22. Самолет должен был оборудоваться воздушными тормозами и автоматом вывода из пикирования, предусматривалась возможность нести на наружной подвеске две бомбы ФАБ-250, восемь реактивных снарядов РС-82 и дополнительные топливные баки. 28 декабря 1940 года в очередном испытательном полете самолет потерпел аварию. Поскольку к этому времени уже был создан пикирующий бомбардировщик Пе-2, восстанавливать самолет «31» не стали.
Весной 1941 года были проведены испытания одноместной штурмовой модификации Як-2, оборудованного комбинированной артиллерийско-бомбардировочной батареей КАББ-МВ конструкции Можаровского и Веневидова. Комплекс вооружения в составе двух пушек ШВАК и двух пулеметов ШКАС устанавливался на подвижной раме за кабиной летчика, получившей остекление увеличенной площади для улучшения обзора. Стволы оружия при стрельбе могли опускаться под углом до 30°, благодаря чему цель оставалась в зоне обстрела при горизонтальном полете самолета. Сохранилось и бомбардировочное вооружение Як-2, таким образом установка, названная её создателями «комбайном», позволяла в одном заходе осуществить комбинированный пушечно-бомбовый удар по наземному объекту. Отзывы по испытаниям установки в НИИ ВВС в целом были положительными, однако с началом войны работа по Як-2 КАББ была прекращена.
Несколько позже было выдвинуто предложение установки батареи из двух подвижных в вертикальной плоскости пушек ПТБ-23 и четырех ШКАС на Як-4, но реализовано оно не было.