Значительный объём работы выполняли самолеты По-2 и в качестве связного, штабного и санитарного самолета (санитарная модификация оборудовалась специальными контейнерами для перевозки двух человек на носилках), в том числе совершая полеты за линию фронта. По-2 стал самым массовым бипланом – его выпуск продолжался с 1928 по 1953 год и составил более 33 000 машин, в том числе в годы войны более 14 000.
Кроме У-2, в составе ночных бомбардировочных полков применялся и другой самолет Поликарпова, созданный в 1929 году, – разведчик Р-5 (а также его модернизированный вариант Р-зет). Р-5 оснащался 680-сильным мотором М-17, развивал скорость до 240 км/ч и был способен нести до 400 кг бомб. Вооружение составляли три пулемета калибра 7,62 мм – один синхронный и два спаренных оборонительных. Р-зет, разработанный КБ московского авиазавода № 1 под руководством Д.С. Маркова и А.А. Скарбова, отличался в первую очередь новым двигателем – 850-сильным М-34, в результате скорость увеличилась до 316 км/ч, а бомбовая нагрузка выросла до 500 кг.
Летом 1941 года в составе частей ВВС РККА числилось до 500 самолетов этих типов, в том числе около 170 боеготовых машин в ВВС Западных округов, которые уже на первом этапе войны послужили материальной базой формирования ряда бомбардировочных полков. Так, в частности, самолеты Р-5 находились на вооружении сформированного в октябре 1941 года на базе Ярославской военной школы стрелков-бомбардиров 606-го легкобомбардировочного авиационного полка, действовавшего на Западном фронте.
Широко привлекались Р-5 и для доставки в войска боеприпасов, продовольствия, фуража, эвакуации раненых, в качестве связных самолетов.
С середины 1943 года Р-5 начали снимать с вооружения частей фронтовой авиации, однако они продолжали эксплуатироваться в тыловых и учебных частях ВВС, а также в составе авиагруппы особого назначения ГВФ, выполняя перевозки в интересах Красной Армии, заброски в тыл врага парашютистов, полеты в партизанские районы. К началу 1945 года в полках ГВФ еще числилось 38 Р-5.
Оставались в строю и созданные на основе Р-5 в начале 30-х годов первые советские штурмовики – Р-5Ш и ССС.
Главным отличием Р-5Ш являлось усиленное вооружение – самолет нес синхронный и четыре крыльевых 7,62-мм пулемета ПВ-1. Следующая модификация ССС (скоростной, скороподъёмный, скорострельный) была оснащена мотором М-17Ф мощностью 715 л.с. и пулеметами ШКАС, бомбовая нагрузка достигала 700 кг. Около 80 имевшихся в строю к началу войны боеготовых штурмовиков применялись на первом этапе для ударов по живой силе противника, позже уцелевшие машины использовались в качестве связных самолетов и ночных бомбардировщиков.