Существенно изменилось бомбовое вооружение. Вместо старых балок Дер-13, Дер-15 и Дер-16 установили на тех же местах новые Дер-23, Дер-25 и Дер-26 (их приняли на вооружение в марте 1934 г). Подкрыльные Дер-23 по конструкции мало отличались от Дер-13, а вот подфюзеляжные Дер-25 и Дер-26 по сравнению с предшественницами сильно укоротили, что дало возможность использовать кассеты Дер-9 без снятия бомбодержателей наружной подвески. Комплектация Дер-9 тоже изменилась. Если раньше на самолете стояли четыре одинаковых Дер- 9, каждая с семью замками (всего можно было подвесить 28 бомб), то теперь монтировали две кассеты с семью и две – с шестью замками (бомб всего получалось 26). А главное, все бомбодержатели электрифицировали. Бомбы теперь удерживались замками электропиротехнического типа, срабатывавшими по сигналу от электробомбосбрасывателя ЭСБР-2. Старый механический Сбр-9 оставили как запасной.
ТБ-3 с моторами М-34Р в документах иногда именовали ТБ-3Р. Машины этой модификации выпускались заводом №22 в 1934 – 1935 гг. Выпуск самолетов сдерживался нехваткой турелей, радиаторов, бомбосбрасывателей; субподрядчики поставляли некондиционные тормозные колеса. Тем не менее, из 150 заказанных на 20 декабря 1934 г. завод закончил сборку 131 ТБ-3Р, причём 109 из них успели даже облетать. Однако сдали значительно меньше – всего 55, поскольку военная приёмка не пропускала недоукомплектованные машины. Доходило до того, что с уже облетанного бомбардировщика снимали винты, чтобы поставить на вышедшую из цеха машину.
Всё это, естественно, не могло не привлечь внимание НКВД и уже 27 декабря 1934 г. уполномоченный госбезопасности докладывал, что на заводе: «…находятся законсервированными около 120 самолетов ТБ-3 М-34Р, из коих 118 стоят на заводском аэродроме».
В январе 1935 г. на ТБ-3Р начали перевооружать две эскадрильи 2-й ТБАБ на аэродроме Едрово в Ленинградском военном округе. У самолетов сразу же начали отваливаться хвостовые колеса – проявилась слабость вилки. Так называемый паук крепления отрывался от обшивки и 15-го шпангоута. Подобные случаи происходили и в других воинских частях, получивших новые машины. В Подмосковье произошли четыре поломки подряд: одна – 25 февраля, другая – 1 марта (при этом разрушились и кронштейны крепления киля у колонки), а 4 марта – сразу на двух бомбардировщиках авиабригады Военно-воздушной академии. В последней началась повальная проверка хвостового оперения новых ТБ-3 и обнаружились деформации обшивки, выпучивание задней стенки киля.
5 марта специальная комиссия обследовала все ТБ-3Р, сданные, но еще не отправленные с завода в строевые части. Из 27 осмотренных, повреждения нашли на 16. УВВС тут же запретило полеты во всех трех бригадах, успевших получить новую технику – в Кречевицах, Едрово и на базе академии. Одновременно было отдано указание приостановить приёмку самолётов на заводе и перегонку в части уже сданных машин.
К ответу призвали ЦАГИ и в результате, прибывшему на завод В.М.Петлякову пришлось признать ошибочным расчет на прочность узлов вертикального оперения. Оперение усилили и бомбардировщики вновь пошли в войска. Но неприятности с хвостовым колесом на этом не закончились. В ноябре 1935 г. из 9-й ТБАБ, дислоцировавшейся на авиабазе в Сеще, сообщали, что у двух ТБ-3Р развалился узел крепления амортизатора колеса, на семи там же нашли трещины, а ещё на шести – деформации. Поломки стойки костыльного колеса и конструктивно увязанного с ней 15-го шпангоута массово встречались и в 1936 г.
Впрочем, в ходе освоения ТБ-3Р выявились и другие проблемы. Так, вскоре обнаружились трещины в моторамах и растрескивание втулок винтов, течи радиаторов, быстрое поражение обшивки коррозией, смятие дисков колес, а также поломки качалок элеронов. В результате стремительного разрастания столь пышного «букета» дефектов зимняя и частично летняя учеба в авиачастях была сорвана – не столько летали, сколько чинили. Недремлющие работники НКВД аккуратно докладывали о всех неурядицах и 2 июля 1935 г. в одном из
донесений ушедших «на самый верх» прямо сообщалось, что «Конструкция самолета ТБ-3 М-34Р была явно недоработана и кроме того в производстве на заводе № 22 – выполнена явно небрежно…»
Все это лихорадило и ВВС, и завод, постоянно что-то переделывавший на уже готовых машинах. В результате самолеты получались дорогими – каждый обходился более чем в четверть миллиона, а многочисленные переделки отнимали время и вскоре отставание от графика выпуска авиатехники стало хроническим. К 10 мая 1935 г. предприятие было должно ВВС 23 уже оплаченных ТБ-3Р, значительная часть которых никак не могла пройти военную приёмку…