Предписывалось снять с серийного Пе-2 пулемет и броню стрелка-радиста, разместив на освободившемся месте 500-литровый бензобак. На месте бомбоотсека следовало смонтировать две пушки ШВАК со 160 снарядами на ствол. Пулемет УБК со150 патронами оставался в носовом обтекателе, а в хвостовом необходимо было разместить ШКАС.
И тут Путилов позволил себе не согласиться с заданием. Он считал, что в том виде, в каком истребитель был заказан, он уже не соответствовал требованиям времени (заметим, что и заказывающее управление ВВС, формулируя требования к двухмоторному истребителю на 1943 г., хотело получить куда более современный самолет с максимальной скоростью 650 км/ч, дальностью полета не менее 2000 км и вооружением, включавшим две пушки калибра 23 мм (или 37 мм) и три-пять крупнокалиберных пулеметов). По мнению главного конструктора, следовало делать ставку на Пе-2ВИ, а вовсе не на устаревший Пе-3.
Но он недооценил последствий своего шага. У наркомата имелся большой «зуб» на Путилова: в ходе серийного производства летно-технические данные Пе-2 в основном ухудшались из-за увеличения полетной массы и снижения качества производственного исполнения. Так, максимальная скорость у «пешек» некоторых серий 1943 г. уменьшилась до 480-490 км/ч. Несмотря на огромную проделанную работу, самолет никак не могли заставить летать на одном моторе без снижения, хотя в руках опытных летчиков-испытателей новенькая, только что с конвейера, машина еще держалась «в горизонте», да и то на высоте не более 1000 м. Залатанные боевые самолеты, с отработавшими по 40-50 часов моторами, нередко прошедшими переборку, этого уже не могли. А тут Путилов с его «высотниками» и особым мнением…
Терпение руководства НКАП лопнуло, и на заводе №22 появился новый главный конструктор по самолету Пе-2 В.М. Мясищев. Ознакомившись с положением дел, он, в сущности, поддержал точку зрения Путилова относительно нецелесообразности восстановления производства Пе-3. Однако он с прохладцей отнесся к «высотникам» своего предшественника, передав работу по доводке Пе-2ВИ в ЛИИ, а позднее - на авиамоторный завод №26, где она благополучно «заглохла» к концу года. Вскоре вместо Пе-3 завод получил задание на развертывание серийного производства Пе-2 с моторами М-82. Но и это решение оказалось не вполне обоснованным: после выпуска небольшой серии машин, отличавшихся обилием дефектов винтомоторной группы, завод
прекратил их постройку осенью 1943 г. И тут снова всплыл вопрос о Пе-3… Мясищев уже не мог возражать - у него к этому времени тоже было «рыльце в пушку».
Последние двухмоторные истребители «Пе», 1944 г.
Назревшая необходимость в повышении боевых качеств Пе-2 привела в 1943 г. к созданию его нового варианта, в конструкции которого были учтены наиболее существенные рекомендации ЦАГИ, ЛИИ НКАП и НИИ ВВС КА. Начиная с 205-й серии, «пешка» стала заметно быстроходнее, выросла ее скороподъемность, улучшились и другие летные качества. Однако это не означало, что все проблемы остались позади. Одной из них являлась теснота рабочего места штурмана и неудобство работы с ВУБ-1. Мало того, весной 1943 г. выяснилось, что конструкция этой установки препятствует нормальному покиданию самолета в воздухе, так как после сбрасывания средней части фонаря кабины экран установки создает сильнейшие аэродинамические возмущения. Наблюдались случаи, когда члены экипажа оказывались не в силах преодолеть их и погибали вместе с машиной.
В начале 1943 г. ОКБ завода №22 разработало новую, более совершенную установку штурмана, получившую обозначение «ФЗ» - «фронтовое задание». Вместе с модифицированным фонарем кабины пилота такая установка позволяла осуществить следующий этап повышения боевых качеств Пе-2. Вскоре установка «ФЗ» прошла испытания в НИИ ВВС и была рекомендована к внедрению в серию. В интересах минимизации технического риска ее решили смонтировать прежде всего на новом варианте двухмоторного истребителя Пе-3, производство которого возобновлялось на казанском заводе. Другим нововведением должно было стать крыло с модифицированным профилем носка, значительно улучшавшим поведение машины при посадке.