В 1943 г. начался наконец выпуск Ил-4, оборудованных противообледенительной системой. Передние кромки крыла обогревались воздухом, прошедшим через подвесные теплообменники на выхлопных коллекторах двигателей. Хвостовое оперение имело отдельный источник тепла. Лобовые стекла кабины летчика смачивались антифризом. Конечно, теплообменники привели к очередному снижению скорости полета, но зато расширился диапазон условий применения бомбардировщика. Судя по всему, еще до конца 1942 г. около 60 Ил-4 были поставлены в части с автопилотами, и на 100 машинах установили аппаратуру слепой посадки "Ночь-1". С середины 1943 г. на каждом втором Ил-4 ставились автоматы курса АПГ-1. В состав стандартного оборудования вошли и необходимые в ночных полетах "лампы ультрафиолетового освещения" приборных панелей, которые до этого устанавливались в частях кустарным способом. В конце осени в проводку управления рулями высоты включили пружинные компенсаторы. На самолете применили новое переговорное устройство, радиостанцию, бомбовый прицел, кислородное оборудование, колеса размером 1100x400 мм, усовершенствовали "наземку" и т.д. Закончилась самодеятельность и в установке глушителей-пламегасителей. Вариант, разработанный ЦИАМ, пошел в массовое производство и оказался очень удачным. В результате этих мероприятий не только значительно упростилась эксплуатация самолета, но и возросла его боевая эффективность, а доверие к нему со стороны экипажей стало неуклонно возрастать.
Этому способствовало и постоянное совершенствование штатной силовой установки бомбардировщика. На основе результатов работ по М-89 осенью 1943 г. взлетную мощность М-88 повысили до 1250 л.с., а ресурс - до 200 час. Тогда же на всасывающие патрубки начали устанавливать пылеуловители. Скорость Ил-4 на расчетной высоте возросла на 15 км/ч, потолок - на 1000 м, несколько сократился разбег. По названным параметрам самолет стал приближаться к варианту с М-82, делая вопрос о переходе на этот мотор еще более неопределенным. С 15 октября 1944 г. некоторые Ил-4 выходили из цехов с флюгерными винтами УФ-61ИФ, а через год последние машины - с АВ-7ФЕ-158А.
Необходимо отметить, что почти все описанные изменения выполнялись не только на самолетах, передаваемых АДД, но и на морских Ил-4, отличавшихся способностью нести минно-торпедное вооружение.
В военные годы развитие Ил-4 шло не только магистральным путем совершенствования его основного варианта, но и тропками создания его модификаций. Первым шагом на этом пути можно считать ДБ-ЗФ с полностью деревянным фюзеляжем, который был сделан еще до войны, и о котором мы уже писали. Серийно построили 5 таких самолетов, и в августе 1941 г. они находились в строевых частях в районе Ржева или Ярославля. 30 августа Ильюшин предлагал Шахурину установить на них двигатели М-105 (письмо №1116с), однако в суматохе отступления этого, скорее всего, сделано не было. А 21 апреля 1942 г. приказом НКАП №305а/сс работа была прекращена как имеющая второстепенное значение.
Впоследствии проводились исследования по установке на Ил-4 и других авиадвигателей, как советских (М-90, дизель М-30), так и импортных (Райт R-2600, Пратт-Уитни "Дабл-Уосп", Пратт-Уитни R-1830-33). При этом оказалось, что Ил-4 настолько органично сочетается с "родным" М-88, что установка любого другого мотора обязательно приводит к ухудшению каких-либо важных летных характеристик. Поэтому на практике была выполнена только установка М-90, но уже в рамках создания самолета Ил-6.
Необходимость работать с раскисших грунтовых полос вызвала к жизни идею производить взлет Ил-4 с уменьшенной массой, а затем дозаправляться от буксируемого планера А-7. На бомбардировщике проложили трубопроводы к двум центропланным бакам, сделали тросовое ограждение для защиты хвостового оперения, а в грузовой кабине планера разместили два бака в 300 и 700 л, бензонасос, два аккумулятора. Использовали дюритовый шланг диаметром 30/25 мм, который крепился к тросу длиной 70 м через каждые полметра. С 27 декабря 1942 г. по 6 января 1943 г. аэропоезд прошел летные испытания, в результате которых было выявлено, что техника пилотирования планера и самолета изменилась незначительно, а перекачка топлива осуществлялась просто и надежно. При бомбовой нагрузке 1500 кг после дозаправки полетная масса Ил-4 достигала 11280 кг, а запас топлива - 2800 кг. Несмотря на явный успех испытаний, способ распространения не нашел.