Процесс совершенствования коснулся даже небольшого числа самых старых машин, изготовленных в начале 1938 г. и находившихся в учебных частях. На них меняли М-85 на М-87 и кольцевые маслораднаторы на сотовые.
Опыт финской войны привел также к некоторой переоценке требований к так называемой «большой модернизации» ДБ-3, приведшей к появлению модификации ДБ-3Ф.
Как уже говорилось, среди полков ДБ-3. участвовавших в войне в Финляндией, был один необычный – 85-й особого назначения. Его задачей являлось опробование различных технических и тактических новинок, внедряемых в ВВС РККА, в реальных условиях настоящей войны. В том числе его экипажи применяли бомбометание с пикирования.
Этот метод, резко повышавший вероятность попадания в цель, еще в предвоенный период привлекал к себе внимание и отечественных, и иностранных специалистов. В СССР параллельно осуществлялось создание специальных самолетов – пикирующих бомбардировщиков и приспособление существующих типов.
Выбор в качестве такой приспособленной машины ДБ-3, обладавшего значительными запасами прочности. казался вполне естественным. Осенью 1937 г. на ДБ-3 с М-85 принципиально проверили возможность крутого пикирования. Летал старший лейтенант Опадчий. При угле в 80-85 градусов самолет очень быстро набирал скорость (до 530 км/ч). Это приводило иногда к перераскрутке винтов, тряске и рывкам на штурвале. Перегрузка на выходе из пикирования не превышала 3,5. Сделали вывод, что на ДБ-3 можно бомбить с таких углов с наружной подвески.
Исследования и эксперименты продолжили в следующем году, а весной 1939 г. полком боевого применения НИИ ВВС в Крыму испытывались уже три ДБ-3Б, на которых отрабатывались тактические приемы пикирующих бомбардировщиков. Опыт показал, что ДБ-3 не вполне соответствует подобному назначению. Отмечалась опять перераскрутка винтов ВИШ-3, залив маслом дренажных трубок в моторах. При пикировании бомбовый прицел ОПБ-1 выпадал из своей пятки, сыпались мелкие принадлежности в штурманской кабине, и даже сам штурман сползал со своего кресла и повисал на ремнях. После начала финской войны руководство НИИ ВВС решило опробовать новинку в боевых условиях.
Новую часть создали на базе 12-й отдельной эскадрильи и именовали сперва «эскадрильей слепых полетов» или «группой комбрига Спирина». Действительно, до полка это импровизированное формирование не дотягивало. Полк по тогдашнему штату располагал 62 бомбардировщиками, а в группу Спирина вошли всего восемь ДБ-3 и три СБ.
Немного позже полк состоял из неполной эскадрильи ДБ-3 майора Курбана, перед которой ставилась задача освоения нового навигационного оборудования, звена СБ для той же цели и одного, а потом двух звеньев пикировщиков. Пикировщиками командовал полковник Шишкин. Впоследствии эти звенья развернули в эскадрилью пикирующих бомбардировщиков.