В заключении Акта по результатам государственных испытаний, завершившихся 23 февраля 1945 года, рекомендовалось конструктивные изменения внедрить в серию, за исключением воздушных винтов АВ-5В-21А, увеличивавших разбег. Там же отмечалось, что
В связи с этим в марте 1945 года два серийных Ту-2 (№1/44 и № 2/44) предъявили на контрольные испытания, которые они не выдержали. Позже, в июне 1946 года, Совет министров СССР обязал авиационную промышленность изготовить десять эталонных машин с устранением всех отмеченных к тому времени дефектов и предъявить их на контрольные испытания.
В результате доработок в самолет внесли 142 изменения, основными из которых были герметизация носовой части фюзеляжа и носовых частей центроплана, установка усиленных колес, пылевых фильтров на всасывающих патрубках, флюгерных воздушных винтов и электрофицированной стрелковой установки ВЭУ-1 у стрелка-радиста. В итоге, например, на машине № 38/49 при полетном весе 10 900 кг максимальная скорость на высоте 5460 м достигла 550 км/ч, а время набора 5000 м сократилось до 10,3 минут, потолок составил 9350 м, разбег и пробег – соответственно, 465 и 875 м.
В заключении НИИ ВВС по результатам испытаний десяти самолетов отмечалось, в частности:
Осенью 1945 года в НИИ ВВС испытали Ту-2 № 23/35 завода № 23, на котором для повышения максимальной скорости на высотах между 1-й и 2-й границами на двигатели АШ-82ФН-312Т установили трехскоростной нагнетатель завода № 29. В сумме это дало прирост мощности на 300 л.с. на 2-й границе высотности, а скорость возросла на 20 км/ч и достигла значения 536 км/ч.
В июльском 1946 года постановлении Совета министров СССР отмечалось: