Вопрос использования Ту-2 в варианте самолета-разведчика рассматривался А.Н.Туполевым еще в 1941-1942 году, когда шла речь о внедрении в серию и о дальнейшем развитии опытных самолетов "103", "103У" и "103В". Во всех предложениях по этим проектам учитывалась возможность их использования в качестве фоторазведчиков. По мере освоения фотооборудования и использования его на Ту-2, перед ОКБ возникали вопросы, до того времени не решенные для самолета-фоторазведчика, а потому на протяжении ряда лет ОКБ вынуждено было последовательно изучать, разрабатывать и испытывать в опытных и боевых условиях не только новое фотооборудование, но и связанное с разведывательной работой новое аэронавигационное оборудование, оборудование системы автоматики и т.д. Эта работа проводилась в течение 1942- 1946 гг, и только в 1947 г появился головной серийный самолет Ту-2Р завода №23, который соответствовал ТТТ ВВС, и которому в серии было присвоено обозначение Ту-6.
Создание разведывательного варианта Ту-2 прошло следующие основные этапы:
Весной 1942 г в интересах фронта ОКБ приступило к разработке проекта оборудования разведывательного варианта Ту-2, отличительной особенностью которого была установка в бомбовом отсеке фюзеляжа дополнительного бензобака и фотоаппаратов АФА-Зс. 2 июня 1942 г. комиссия ВВС осмотрела и утвердила макет разведчика Ту-2Р 2М- 82; после чего ОКБ приступило к изготовлению документации по переоборудованию Ту-2 в вариант разведчика.
В конце июня 1942 г на совместном совещании ОКБ и ВВС был намечен план дальнейших работ по Ту-2Р:
– завод №166 на пяти сданных ВВС серийных Ту-2, по особому заказу ВВС, устанавливает в бомбоотсеках по 2 фотоаппарата АФА-Зс;
– опытную установку дополнительного бензобака на 750 л и ее испытания завод №166 производит на одном из серийных Ту-2.
В декабре 1942 г завод №166 из пяти намеченных самолетов передал ВВС во 2 ДРАП три самолета №№508, 601 и 603. В самолетах №№508 и 601 были установлены неподвижно по одному фотоаппарату, а на самолете №603 были установлены два спаренных АФА-Зс/50 на подвижных установках с односторонним качанием: один аппарат отклонялся влево от 0 до минус 7°, другой – вправо от 0 до плюс 7°. Таким образом имелась возможность проводить перспективную маршрутную съемку.
С 30 декабря 1942 г по 21 января 1943 г эти три самолета прошли войсковые испытания во 2 ДРАП на Калининском фронте; в отчете по испытаниям отмечалось:
"…Размеры бомбоотсеков позволяют устанавливать фотоаппараты больших размеров типа АФА-33… Качающаяся спаренная установка позволяет фотографировать площадь, равную площади, сфотографированной при одинаковых исходных данных четырьмя самолетами с неподвижной установкой…"
В июле 1943 г, согласно принятому в июне 1942 г решению, на самолете № 406 были проведены испытания по дальнейшим доработкам Ту-2Р. На самолете был установлен в бомбоотсек дополнительный подвесной топливный бака на 750 л с соответствующими доработками топливной системы. Фотооборудование самолета состояло из двух качающихся АФА-Зс/50. В октябре 1943 г после доводочных испытаний самолет №406 был передан на государственные испытания. С 18 декабря 1943 г по 20 марта 1944 г дополнительное оборудование самолета №406 проходило испытания в НИИ спецслужб КА.
В августе-октябре 1943 г в 47 ГДРАП в качестве разведчиков были применены серийные бомбардировщики Ту-2 2М-82, которые силами полка были переоборудованы в разведывательные варианты путем установки в задней части бомбоотсека одного фотоаппарата АФА-33/50.
В мае 1944 г в 47 ГДРАП прошел войсковые испытания самолет Ту-2 2АШ-82ФН N 304, выпуска завода № 166 с новыми двигателями, переоборудованный в разведывательный вариант на заводе №23. При переоборудовании в Ту-2Р на самолет установили: подвесной бензобак, фотоаппарат АФА-33/ 50 на качающейся установке с 2-х маршрутной съемкой. Испытания показали, что установка дополнительного бензобака давала самолету практическую дальность 2130 км. На основании испытаний было сделано заключение:
"Самолет Ту-2 в варианте разведчика войсковые испытания прошел удовлетворительно.
Считать необходимым поставить вопрос о серийной постройке Ту-2 в варианте разведчика.
Рекомендовать применение на Ту- 2 в варианте разведчика качающейся аэрофотоустановки под АФА-33/50 или АФА-33/75 и дополнительно к ней АФА-33/20.
Просить НКАП дать задание ОКБ завода №156 разработать и предъявить на испытания упрощенную конструкцию качающейся аэрофотоустановки под АФА-33/50 и АФА-33/ 75 и аэрофотоустановку под АФА-33/ 20…
Дополнительное остекление передней кабины между 4-6 шпангоутами считать целесообразным для самолета в варианте разведчика-бомбардировщика…"