22-й завод периодически проваливал план по выпуску Пе-2, и его руководство не находило ничего лучшего, как заваливать Москву депешами в свое оправдание, обвиняя руководство казанского авиазавода № 124 в том, что своим выпуском ТБ-7 они мешают выпуску Пе-2. Петляков оказался в очень трудном положении. На его плечи легла огромная нагрузка: налаживание производства Пе-2 в Казани, размещение своих сотрудников, обеспечение их всем необходимым. Поток жалоб в Москву очень сильно выбивал его из колеи, ведь оба самолета были ему родными — ТБ-7 на начальном этапе разрабатывала бригада Петлякова.
Наркомат авиапромышленности, устав от потока депеш и зная о произошедших в Казани беспорядках, принял решение объединить два завода в один, а ТБ-7 с производства снять. Для оглашения постановления ГКО № 1048сс от 23 декабря 1941 г. и приказа наркома авиапромышленности № 1185сс от 26 декабря того же года в Казань прибыл зам. наркома П. В. Дементьев. Это был сильнейший удар для руководства и рабочих завода № 124. Ситуацию несколько разрядил Дементьев, сказав в приватной беседе И.Ф. Незвалю, возглавлявшему производство ТБ-7: «Фомич! Ты не бзди… клепай втихую свои бомбовозы, если что, обращайся лично ко мне». Два предприятия объединили в одно, получившее название Казанский авиационный завод № 22 им. С.П. Горбунова.
Катастрофическое положение на фронтах привело к тому, что многих опытных специалистов цеха окончательной сборки и ЛИСа призвали в действующую армию. Их заменили выпускники ФЗУ и старики, непризывных возрастов. Это сразу же сказалось на качестве сборки. Кроме того, контрольные мастера не были закреплены за производственными группами, и в приемке того или иного самолета или агрегата участвовали различные контролеры, что создавало условия для обезлички принятой работы. Закрепление контрольных мастеров было произведено только 11 января 1942 г.
Такое же тяжелое положение сложилось и на моторостроительном заводе № 16. Он был эвакуирован из Воронежа и разместился на территории Казанского моторостроительного завода № 27, выпускавшего двигатели М-105, после слияния получив название Казанский моторостроительный завод № 16. От безысходности сюда даже пригнали большое количество узбеков в качестве рабочей силы. В своих стеганых халатах и тюбетейках в страшную холодную зиму 1941-42 гг. эти люди, толком не знавшие русского языка, производившие математические исчисления на пальцах и впервые увидевшие токарные и фрезерные станки, стали не помощью, а обузой. Многие из них умерли, не выдержав морозов и тяжелейших условий работы. Оставшихся быстро перевели в подсобные рабочие, а летом 1942 г. отправили обратно.
Особенно обострилось положение в конце декабря 1941 г. В коллективе Петлякова стали ходить слухи, что на заводе № 22 вместо Пе-2 станут выпускать машину Туполева. Эти слухи заставляли Владимира Михайловича очень сильно нервничать и переживать. Он дневал и ночевал в сборочном цеху, требуя от работников правильного выполнения всех операций сборки. Сам лично осматривал собранные самолеты, нередко находя дефекты.
В конце концов тревожные слухи подтвердились, что окончательно выбило Петлякова из нормального состояния. На свои взволнованные письма в Москву и звонки наркому Шахурину он ничего вразумительного в ответ не получил и не услышал.
В 1937 г. и В.М. Петляков, и А.Н. Туполев были арестованы. Их обвиняли в шпионаже, саботаже и вредительстве — стандартном наборе для тех лет. Следствию довольно быстро удалось выбить из конструкторов необходимые признания, и они подписали все протоколы, оговорив не только себя, но и своих коллег. Однако ситуация в авиапромышленности сложилась настолько драматично, что «наверху» решили не гнать ведущих специалистов отрасли на Колыму, а создать Специальный технический отдел (СТО) под контролем НКВД. Тогда же Петляков предложил создать двухмоторный высотный истребитель с турбокомпрессорами на двигателях и гермокабиной. Руководство посчитало проект интересным и дало добро на разработку. Группа Петлякова получила аббревиатуру «СТО», а сам высотный истребитель шифр «100», в простонаречии «сотка». Группа Туполева получила название «103».
В декабре 1939 г. высотный истребитель «100» впервые поднялся в небо, но летом 1940 г. неожиданно вышел приказ Шахурина, предписывавший переделать самолет в пикирующий бомбардировщик. В том же году производство «пикировщиков» развернули на московских заводах № 22 и № 39. Владимира Михайловича освободили из-под ареста, а самолет получил обозначение Пе-2.