Вот так и возникли «стадия А», «стадия Б» и «стадия В». Первую из них намеревались реализовать в 1938 г. Основным на этой ступени являлось внедрение моторов М-86. Этот двигатель являлся дальнейшим развитием М-85. За счет форсирования по наддуву и увеличения степени сжатия удалось поднять взлетную мощность до 960 л.с. Двигатель получил усиленный кривошипно-шатунный механизм, усовершенствованный нагнетатель, развитое оребрение цилиндров. Он мог работать с винтом изменяемого шага. Хотя М-86 стал немного (на 15 кг) тяжелее, увеличение тяги с лихвой компенсировало это и позволяло поднять взлетный вес бомбардировщика.
Кроме этого, «модернизацией А» предусматривалась установка флеттнеров на элеронах, введение фиксации костыля на пробеге, новые колеса с более эффективными двухсторонними тормозами, совершенствование масло- и бензосистем и т. д.
Все это внедрялось не сразу. Первой машиной «серии А», поступившей в НИИ ВВС, стал самолет № 390905 (пятый самолет 9-й серии завода №39), выпущенный весной 1938 г. Он испытывался в НИИ в июле – октябре 1938 г. Пилотировал бомбардировщик капитан Хрипков. На самолете стояла пара двигателей М-86 с винтами ЦКБ- 30 диаметром 3,4 м (ранее на всех серийных ДБ-3 монтировали пропеллеры ЦКБ-26). Это тоже были металлические винты фиксированного шага. Поставили их вынужденно, не дождавшись обещанных ВИШ-3 (эти пропеллеры, основанные на лицензии фирмы «Гамильтон», тогда только осваивались нашей промышленностью). На капотах моторов от управляемых юбок, внедренных на последних сериях 1937 г., отказались. После чего опять вернулись к жалюзям, оказавшимся более надежными в эксплуатации. Почти одновременно упростили систему уборки – выпуска шасси. Поставили новые маслобаки, значительно уменьшив «мертвый» запас масла. Изменили конструкцию кассетных бомбодержателей. Сделали целлулоидное окно из пилотской кабины в бомбоотсек: теперь летчик мог визуально проверить – сброшены все бомбы или нет.
После всех нововведений ДБ-3 прибавил в весе около 100 кг, но характеристики его не упали, а наоборот выросли. У земли он уже мог обогнать ЦКБ-30 (хотя всего на 12 км/ч), значительно улучшилась скороподъемность. Правда, все плюсы кончались на рубеже высоты 5000 м, после которого данные даже несколько ухудшались. Это объяснялось профилем винтов ЦКБ-30. С винтами фиксированного шага М-86 недодавал фактически 100 л. е., а потому оснащение бомбардировщиков пропеллерами изменяемого шага на время получило высший приоритет!
По-прежнему критиковали продольную устойчивость, неполную балансировку триммером при полете на одном моторе, неэффективность тормозов, ненадежность гироскопических приборов. При выпущенных щитках рулей «не хватало» для посадки «на три точки».