Когда уже туполевская «шарашка» на заводе № 156 работала на полную мощность, пришел приказ народного комиссара авиапромышленности от 7 июля 1939 года о переводе конструкторов Сухого на харьковский серийный авиационный завод № 135, где начиналось массовое производство их детища. Соответствующее постановление от 4 августа 1939 года предписывало начать строительство ближнего бомбардировщика ББ-1 с мотором М-87А на авиазаводе № 135. Месяц спустя Павел Осипович Сухой назначается Главным конструктором авиазавода № 135 и КБ-29. Затем производство ББ-1 было организовано на таганрогском авиазаводе № 31 и на подмосковном — № 207 в Долгопрудном.
Начали серийное производство с мотором М-88, потом использовали М-88Б. До июня 1941 года сдали военным 413 самолетов Су-2. С началом войны темп выпуска самолетов увеличился. В Харькове в сентябре 1941 года выпускали 5 машин в день, перешли на мотор Швецова М-82 мощностью 1400 л. с, но вскоре завод пришлось эвакуировать в город Молотов (Пермь), где выпустили еще более 60 этих машин.
Самолет нес до 600 кг бомб. Некоторые машины оборудовались пусковыми установками десяти реактивных снарядов РС-82 типа «Катюша». На них устанавливались три или пять пулеметов калибра 7,62. Всего успели выпустить свыше 900 боевых машин Су-2. Один 135-й бомбардировочный авиаполк был полностью укомплектован и еще семь бомбардировочных полков к началу войны успели укомплектовать самолетами Су-2 частично. Они приняли на себя всю тяжесть первого удара немцев и боевой работы в условиях неразберихи и разгрома Красной Армии в 1941 году, когда им зачастую приходилось работать без прикрытия. Но в войсках не знали силуэта Су-2, их принимали за немецкие самолеты, и часть машин была сбита или повреждена огнем своей зенитной артиллерии и своими истребителями (случай, когда Покрышкин сбил Су-2).
Для подготовки к новой войне ВВС были нужны современные транспортные самолеты. В то время лучшим в мире был американский «Дуглас DC-З». И руководство страны принимает мудрое решение закупить лицензию на его производство. Конструкторское бюро авиазавода № 84 в Химках выпустило заново все чертежи нового самолета ПС-84 и обеспечило его производство в Химках, а затем в Ташкенте. Владимир Мясищев переводил размеры чертежей с дюймовой системы на метрическую. Его арестовали там в 1938 году. Михаил Гуревич из Химок перевелся к Поликарпову в 1939-м.
С этим самолетом к нам от американцев пришел плазово-шаблонный метод изготовления внешних обводов деталей, который позволил значительно повысить точность изготовления обтекаемых поверхностей самолетов. Надежная двухмоторная машина, как хорошая рабочая лошадь, проработала всю войну и многие годы после нее. Переоборудованная в начале войны в военно-транспортную, она была названа Ли-2 по фамилии главного инженера завода № 84 Лисунова. Было выпущено 2800 этих машин. Они обеспечили все потребности фронта и тыла в авиаперевозках. Небольшой парк пассажирских самолетов Туполева, выпущенных до войны, с такой работой бы не справился.