С учетом опыта финской войны усовершенствованию подверглось и оборонительное вооружение, которое на пер-в'ых серийных машинах было еще старого типа. 11 января 1940 г. вышло постановление правительства №23сс о том, что с 1 апреля ДБ-3 должны поставляться с новыми турелями Можаровского и Веневидова и с выдвижными люковыми установками тех же конструкторов. Верхняя установка МВ-3 имела аэродинамические компенсаторы, уравновешивающие действие воздушного потока на ствол, что позволяло вращать турель на 360° на любой скорости, производя быструю наводку пулемета на цель. Большие размеры колпака турели МВ-3 улучшили обзор и условия работы стрелка. Откинутый на определенный угол колпак турели автоматически отделялся от самолета, позволяя стрелку, в случае необходимости, быстро покинуть самолет. Нижняя установка МВ-2 с выдвигаемым в поток пулеметом ШКАС и перископическим прицелом также улучшила условия наводки и стрельбы. Имитация воздушного боя показала, что число попаданий из нее стало в 2-3 раза выше, чем прежде. 26 января вышел приказ НКАП №23сс, предписывавший заводу №32 изготовить 1400 комплектов турелей МВ-3, а самолетостроительным заводам - организовать бригады для их монтажа. Но по ряду причин внедрение новых установок затянулось, и переоборудование ранее построенных машин продолжалось даже в первые месяцы войны.
Следуя примеру передовых стран, большое внимание стали уделять автономности и всепогодности применения ДБ-ЗМ/Ф, пытаясь оснастить его различным пилотажно-навигационным оборудованием. 5 февраля 1940 г. вышло постановление правительства №61сс "Об обеспечении бомбардировочных самолетов НКО и НКВМФ приборами слепого самолетовождения и слепой посадки". Оно обязывало НКАП, начиная с 10 февраля, строить бомбардировщики с радиополукомпасами РПК-2 "Чайка" и в 1940 г. поставить в войска 400 самолетов ДБ-ЗМ/Ф, оборудованных приборами слепой посадки - радиовысотомерами БК-3 (тогда назывались эхолотами) и приемными радиоустройствами "Ночь-1". Похоже, однако, что это постановление осталось только на бумаге, т.к. 13 августа вышло аналогичное постановление №352сс, предписывавшее делать то же самое, но с 1 сентября. Правда, и тут промашка вышла - выпуск РПК-2 в достаточном количестве наладить не смогли, поэтому завод №39 ставил "Чайку" на каждый третий бомбардировщик, а завод №18 - на каждый пятый. Ситуация с радиовысотомерами оказалась еще хуже: к концу октября опытные образцы БК-3 на испытаниях показали неудовлетворительные результаты и были забракованы военными. Учитывая трудности с поставками оборудования, в частности, автопилотов, на 1941 г. было запланировано выпустить всего 130 оборудованных им ДБ-ЗФ, и кроме того, еще 170 таких машин в строевых частях оснастить аппаратурой слепой посадки и противообледенительной системой винтов, остекления кабины, передних кромок крыла и хвостового оперения (приказ НКАП №241сс от 18 марта 1941 г.).
Кстати, о противообледенительных системах. Дело это тогда было новым, и никто толком не знал, на каком именно принципе борьбы со льдом предпочтительнее остановиться. На совещании Техсовета НКАП по этому вопросу, состоявшемся 7 августа 1940 г., рассматривались химический антиобледенитель, разработанный в НИИ ГВФ группой Фейгельсона, и термический антиобледенитель Зуева. Первый получил предпочтение, т. к. "показал хорошие результаты, отработан и позволяет немедленное оборудование большого числа готовых самолетов…", однако Техсовет решал задачу комплексно. ЦАГИ обязали форсировать разработку термического антиобледенителя (электрического или от выхлопных газов) и дать результат к 1 января, а также в двухнедельный срок составить техописание и чертежи антиобледенителей английской и немецкой конструкции. Перед Наркомлегпромом поставили задачу выпустить опытную партию лобовых стекол, армированных электрообогревательной металлической сеткой. В октябре завод №39 оборудовал ДБ-ЗФ термической противообледенительной системой, скопированной с Ju 88. Однако "немецкий след" в конструкции бомбардировщика на этом не обрывается - той же осенью завод №120 стал делать для него тормозные колеса с ребристой тормозной рубашкой по образцу Ju 88, Bf 110 и Do 215.