В феврале 1941 года ББ-22 сняли с производства, остановившись на отметке 201 экземпляр. Около 180 машин, состоявших на вооружении трёх авиационных полков, приняли участие в боевых действиях, все они были потеряны через полтора месяца после начала войны.
B.C. Ильюшин 19 мая 1939 года выкатил на заводские испытания модификацию дальнего бомбардировщика ДБ-3 с двигателями М-88. Первые же полеты показали, что из-за многочисленных дефектов винтомоторная установка непригодна к эксплуатации. Поэтому на государственные испытания был представлен самолет с двигателями М-87Б и более низкими, чем мечталось, характеристиками. При взлетной массе 7660 кг с 1000 кг бомб на высоте 5400 м удалось достичь скорости 445 км/ч, а максимальная дальность составила 3500 км. Машина, как уже говорилось, стала технологичнее, удобнее в эксплуатации и заметно «живучее». Кроме бронеспинки сиденья летчика, стали бронировать и место стрелка. Несколько эффективнее стало оборонительное вооружение (хотя пулеметы УльтраШкас распространения не получили: они рассыпались от собственной скорострельности). Верхняя стрелковая установка была оснащена экранированной турелью МВ-3 конструкции Г.М. Можаровского и И.В. Веневидова. Колпак турели был снабжен аэродинамическими компенсаторами, уравновешивающими действие воздушного потока и значительно уменьшающими усилия, необходимые для вращения турели. Нижняя установка МВ-2 имела выдвигающийся пулемет с перископическим прицелом, благодаря которому стрелок получал обзор нижней части задней полусферы. Правда, стрелок по-прежнему оставался в «единственном экземпляре» (второго ввели в штат во второй половине 1941 года). Довольно долго в Техническом совете НКАП спорили о том, какого типа предпочтительнее использовать антиобледенительную систему — химическую товарища Фейгельсона или термическую товарища Зуева. В итоге, сошлись на той, что скопировали с Ju-88.
Бомбардировщик стал называться ДБ-Зф (Ил-4).
Директора заводов №-39 и №-18 за два месяца до начала государственных испытаний получили приказ перестроить производство под технологически новые машины и уже в четвертом квартале 1939 года построить 870 ДБ-3 с моторами М-87 и М-88, а с января 1940 года полностью перейти на выпуск модифицированных машин. Запуск в массовую серию конструктивно недоведенного бомбардировщика с капризными «саморазрушающимися» двигателями привел к тому, что на протяжении шести месяцев авиапромышленность выдавала самолеты, практически непригодные к использованию. Несмотря на все ухищрения производственников, военные категорически не хотели принимать машину «Ф», а 7 мая 1940 года начальник ВВС и вовсе приказал прекратить оформление и оплату самолетов, сделанных заводами №-39 и №-18, «как неполноценных». На следующий день грянул приказ НКАП, в котором, в частности, говорилось:
«Совершенно нетерпимое положение с выполнением плана и, в первую очередь, на ведущем заводе №-39, явилось результатом безответственного отношения к выполнению государственного задания со стороны директора завода тов. Журавлева и главного конструктора тов. Ильюшина. Передав в серийное производство не оконченную доводками машину, главный конструктор тов. Ильюшин растянул доработку машины на очень длительный срок, и даже в настоящее время нет уверенности в полной ее доработке, так как у руководства завода №-39 и главного конструктора тов. Ильюшина до сих пор нет продуманного четкого плана по доводке самолета ДБ-ЗФ. Коллегия особенно отметила невыполнение установленного правительством задания по скоростям. Вместе с тем со стороны главного конструктора тов. Ильюшина и директора завода тов. Журавлева не было принято должных мер к ускорению передачи самолета ДБ-ЗФ на госиспытания».