ДБ-3Ф с моторами М-87Б и винтами ВИШ-3, июль 1939 г.
Верхняя турель СУ с пулеметом УШ (УША) и прицелом ПТЛ-39А
Понимая, что к сроку добиться устранения дефектов М-88 не удастся. Ильюшин перешел к компромиссу. Появился промежуточный вариант, сочетавший планер ЦКБ-30Ф. моторы М-87Б в капотах «типа Ф» и винты ВИШ-3. Сам Ильюшин называл этот шаг «исключительно временной мерой». Именно такой гибрид выставили на государственные испытания. Они проходили с 31 августа по 18 сентября 1939 г.
По вооружению самолет соответствовал заданию. В носу стоял ШКАС в шаровой установке с 600 патронами, сверху – старая башня СУ. переделанная под пулемет УШ (боезапас 1600 па – тронов). Люковой точки не было. Отсутствовали и подкрыльные бомбодержатели Дер-31. сохранялись только внутренниеДер-21 и наружные Дер-19 для крупнокалиберных бомб. Балки Дер-21 теперь сделали стальными, а не дюралевыми. Предусмотрели подвеску новых вылнвных приборов ЗУХАП-500 (вместо ВАП-500). Бомбосбрасыватель ЭСБР-2 заменили на более современный ЭСБР-5. Выпускную антенну радиостанции РСБ вытеснила жесткая (мачта стояла на гаргроте пилотской кабины). На самолете наконец-то появились посадочные фары.
Облетывал машину экипаж из старшего лейтенанта Л.П. Дудки на (пилота) и майора Н.П. Цветкова (штурмана).
Летные данные оказались ниже, чем у ЦКБ-30Ф с М-88. Максимальная скорость равнялась 445 км/ч (т.е. всего на 6 км/ч больше, чем у ДБ-3Б, а проектная для ЦКБ-30Ф составляла 485 км/ч, она была утверждена постановлением Комитета обороны). Но в отчете отмечены многочисленные достоинства нового варианта. Улучшились взлетно-посадочные характеристики, более эффективны стали щитки и тормоза. Новую кабину штурмана сочли более удобной. Нигде не поддувало, чему очень обрадовались. В одном случае после заедания носового ШКАСа штурман спокойно разобрал и собрал пулемет в полете. На это ушло около десяти минут. За бортом было 39 градусов мороза.
Полное протектирование всех баков и наддув их углекислым газом обеспечивали повышение боевой живучести. Обслуживание винтомоторной группы стало проще. На демонтаж капота уходило в три-четыре раза меньше времени. чем на ДБ-3Б. Многие агрегаты теперь осматривались и регулировались через лючки, без снятия капота. Легче стало заменять бензиновые и масляные баки. Время заправки самолета сократилось втрое. В то же время мотоустановку сочли неотлаженной: двигатели перегревались на максимальной скорости и переохлаждались на планировании. Для борьбы с перегревом впоследствии установили не один, а два масло- радиатора на каждый мотор.