Не лучше обстояли дела и с разработкой штурмовиков-разведчиков, которыми занимались КБ С.В.Ильюшина, Д.П.Григоровича и Н.Н.Поликарпова. Хотя данные, полученные в восьми эскизных проектах дышали оптимизмом 32*(некоторые из этих параметров на наших одномоторных самолётах удалось получить только через 10 лет!), уверенности в успешной реализации этой программы у руководства явно поубавилось, что отразило начатое 19 декабря 1936 г. совещание комиссии ГУАП, в котором приняли участие высшие руководители государства и командование ВВС РККА. Так, максимальная скорость разведчиков-бомбардировщиков была снижена до 420–430 км/ч, но все остальные затребованные характеристики продолжали оставаться достаточно высокими, если не сказать завышенными.
Несмотря на наличие массы готовых проектов, к их реализации приступить было затруднительно, так как началу лета 1937 г. ВВС всё ещё не могли определиться с номенклатурой бомб для штурмовика и типом оборонительной установки 33*. В конечном итоге, победа в конкурсе досталась КБ П.С.Сухого, подготовившего к испытаниям в начале осени 1937 г. прототип цельнометаллического скоростного одномоторного бомбардировщика СЗ-1 (АНТ-51), оснащённый опытным 1000-сильным мотором М-62. Изюминкой конструкции была чрезвычайно плотная и достаточно продуманная компоновка, благодаря которой бомбоотсек для 400 кг бомб удалось расположить под полом кабины экипажа, что устранило разнос масс по длине фюзеляжа и обеспечило достаточно высокую манёвренность. По своим высотно-скоростным характеристикам АНТ-51 соответствовал английскому «Бэттлу», превосходя большинство других одноклассников и лишь уступая по калибру наступательного стрелкового вооружения итальянскому штурмовику-бомбардировщику Ва.65, но при этом, в отличие от всех остальных, будущий Су-2 имел в дополнение к верхней ещё и нижнюю «кинжальную» огневую точку!
Однако немедленного запуска в производства новой машины всё-таки не произошло, так как двигатель М-62 в это время ещё находился на этапе доводок, и конца этому процессу пока не просматривалось. В результате было решено модернизировать самолёт под новые более мощные двухрядные звездообразные моторы воздушного охлаждения М-87 и М-88, процесс доводки которых, как тогда казалось, развивался более успешно, а также отработать вариант смешанной конструкцией планера. К сожалению, доводка и этих двигателей также затягивалась, а в результате запуск в серийное производство Су- 2 состоялся только в августе 1939 г.