Фактически освоение ДБ-3Ф в полках развернулось в мае-июне 1940 г.. когда они пошли в 8-й, 11-й, 12-й, 42-й и другие полки. Всего только за первую половину 1940 г. предполагалось сформировать семь дальнебомбардировочных полков на ДБ-3Ф. а всего за год – одиннадцать (плюс два на ДБ-240). В дополнение к этому только за первый квартал хотели перевооружить десять полков. Кроме того, ДБ-3Ф давали и в некоторые разведывательные полки, например, в 167-й в Рязани. Только для новых формирований за июль-декабрь нужно было получить 682 ДБ-3Ф. На 15 марта ВВС недоставало 711 ДБ-3 (при том. что в наличии имелось 866, на которых летал 21 строевой полк и два резервных). Из-за нехватки самолетов в октябре 1940 г.. когда укомплектование новых полков уже должно было подходить к концу, во многих из них вообще не было ни одного самолета. На 20 октября в 200-м и 203-м дбап имелось по шесть машин (из 62). в 221-м – 15. в 223-м – семь. Семь полков не получили ничего!
Тем не менее уже к июлю 1940 г. появились части, практически полностью укомплектованные ДБ-3Ф. Например, в 8-м дбап на 25 июля значатся даже 72 ДБ-3Ф с моторами М-88. Новые самолеты стали поступать в Московский. Ленинградский. Северо-Кавказский и другие округа. Лишь на Дальнем Востоке монопольно царили старые ДБ-3. Там сохранилось еще немало машин с М-85 и М-86. «…в 5-й аб имеется 48 самолетов ДБ-3 первого выпуска разных заводов. Все эти самолеты требуют модернизации и в настоящее время небоеспособны из-за отсутствия запчастей, т.к. запчасти серийных самолетов не подходят». – сообщали оттуда.
Внедрение ДБ-3Ф в строевых частях поначалу вызвало много неприятностей. «Первый же месяц эксплоатации этих самолетов выявил ряд серьезнейших дефектов и недостатков конструктивно-производственного порядка…», – писал в июне 1940 г. заместитель начальника ВВС Смушкевнч новому наркому обороны маршалу Тимошенко. Расход горючего оказался почти вдвое больше, чем у ДБ-3Б. Впоследствии выявили дефект карбюраторов АК-88. дававших переобогащенную смесь. Карбюраторы еще периодически и горели при заходе на посадку. Жаловались на недостаточную прочность капотов моторов и всасывающих патрубков – трескаются. Полужесткие баки деформировались. Из-за неудачной конструкции заборников в баках оставался значительный невырабатываемый запас горючего, превышавший 150л. И. наконец, в носовой кабине плохо закреплялось сиденье штурмана: «При резких толчках на рулении сиденье вместе со штурманом попадает в педали управления самолетом…».
ДБ-3Ф не вызывал восторга и у пилотов. Изменение центровки привело к значительному снижению устойчивости. «Пилотажные качества самолетов ДБ-3Ф в значительной степени ухудшились по сравнению с качествами самолета ДБ-3», – писал Смушкевнч.