При в общем одинаковой компоновке фюзеляжей своих будущих самолетов, обусловленных единым ТТЗ, оба КБ совершенно по разному решили проблему достижения заданной дальности полета. На облик ДБ-2 несомненно наложил отпечаток определенный консеватизм главы «фирмы» – А.Н.Туполева, посчитавшего, что традиционное применение на тяжелом самолете крыла с низкой удельной нагрузкой на площадь и большим геометрическим удлинением, обеспечит снижение индуктивного сопротивления и увеличение дальности. Ее росту способствовали и емкие бензобаки, которые без особого труда разместили в огромных консолях.
С.В.Ильюшин считал, что заданной дальности можно добиться и с крылом умеренного размаха, имевшем достаточно высокую нагрузку на площадь. При этом он исходил из того, что доля индуктивного сопротивления в общем балансе лобового сопротивления зависит в первую очередь от подъемной силы крыла и уменьшается на малых углах атаки, характерных для скоростей в 350-400 км/ч. Правда, при этом возрастала доля профильного сопротивления, но ее удалось снизить применением тонкого двояковыпуклого профиля, а также общим сокращением площади крыла.
В результате, при одинаковом заданном вооружении (три 7,62-мм пулемета ШКАС и 1000 кг бомб на внутрифюзеляжной подвеске) и дальности (4000 км), «тройка» превзошла по крейсерской скорости «двойку» почти в 1,5 раза, показав на маршруте 310-320 км/ч против 210-220 км/ч. Заметным было и превосходство по максимальной скорости – 400 км/ч против 340 км/ч. Кстати, по этому параметру ДБ-3 занял почетное третье место в ряду советских машин после И-16 и СБ! Если учесть к тому же, что максимальная полезная нагрузка ильюшинского бомбардировщика на 25% превосходила аналогичный показатель туполевского (2500 кг против 2050 кг), то на фоне всего этого большая на 1000 км дальность ДБ-2 (равная 5000 км) не произвела заметного впечатления на командование ВВС РККА и руководство народного комиссариата авиационной промышленности (НКАП), принявших решение о запуске в серийное производство и принятии на вооружение ДБ-3.
Однако за все эти достижения пришлось чем-то платить. По большому счету крупных недостатков было только два. Во-первых, в бомбоотсеке, зажатом лонжеронами нельзя было подвесить ничего крупнее «соток», что впрочем, соответствовало ТТЗ. Однако, когда в 1937 г. началось создание торпедоносца ДБ-ЗТ, этот недостаток стал очевиден: авиационную торпеду 45-36АН машина поднимала только на наружной подвеске, что заметно снижало скорость и дальность. Во-вторых, центровка нового самолета составляла 32-33% средней аэродинамической хорды (САХ), что вызывало необычайную чувствительность управления и отвратительную устойчивость. Машина в полном смысле «висела на ручке» и малейшее ослабление контроля за ее поведением грозило сваливанием.