К числу деталей самолета Ил-2, попадания в которые были крайне редки или не наблюдались вовсе, в первую очередь относятся: верхняя броня капота мотора и кабины, лобовая броня переднего бензобака, нижние продольные детали кабины, закрытые плоскостями, боковые детали бронекорзины.
Наиболее уязвимыми в бою частями являлись: кабина воздушного стрелка (особенно с боков и снизу), блоки мотора у выхлопных патрубков, бронекарманы (воздушные дефлекторы) в передней и задней частях мотора, расширительный бачок водосистемы, винт, маслорадиатор (через щели заслонок) и задний бензобак. Лобовые бронестекла кабины летчика разрушались от попадания пуль крупного калибра, малокалиберных снарядов и зенитных осколков, давая при этом многочисленные осколки стекла, приводящие к ранениям летчика.
Основные выводы сводились к тому, что «принятая схема бронирования самолета Ил-2 в отношении распределения толщин и их абсолютной величины не обеспечивает защиты от пуль крупного калибра и бронебойных снарядов». При этом воздушный стрелок и вовсе был по пояс «голым».
Между тем вес бронедеталей на Ил-2 достигал 957±20 кг (удельный вес брони в полетном весе самолета доходил до 15,6 %).
С учетом этого схему бронирования перспективного самолета-штурмовика требовалось проектировать на защиту от огня крупнокалиберных пулеметов и частично пушек калибра 20 мм при одновременном уменьшении удельного веса брони в полетном весе самолета за счет рационального распределения толщины брони.
Система вооружения Ил-2, как выяснилось в ходе боев, не в полном объеме соответствовала решаемым штурмовиками боевым задачам и позволяла эффективно работать лишь по незащищенным или слабо защищенным целям (автомашины, бронетранспортеры, огневые точки, артминбатареи и т. д.).
Пушки ВЯ при действии по средним танкам, а пушки ШВАК и по легким танкам оказались малоэффективными. «Несмотря на видимые попадания снарядов в танки и самоходные орудия, они продолжают свое движение», – докладывали летчики на конференциях по обмену опытом.
Хорошие результаты при стрельбе по немецкой бронетехнике показывали авиапушки калибра 37 мм. Однако попытка повысить противотанковые качества Ил-2 путем установки двух 37-мм пушек (сначала Ш-37, а затем НС-37) оказалась неудачной. Подавляющая масса летчиков с летно-боевой подготовкой военного времени была не в состоянии поражать танки из 37-мм пушек в реальном бою. Малый запас продольной устойчивости и усложнение техники пилотирования Ил-2, вооруженного такими пушками, в сочетании с сильной отдачей пушек при стрельбе в воздухе приводили к большому рассеиванию снарядов, то есть к низкой точности стрельбы. Если учесть, что на Ил-2 с 37-мм пушками бомбовая нагрузка сокращалась до 200–100 кг, то боевые свойства штурмовика не только не повысились, а, наоборот, понизились. В итоге от установки на Ил-2 пушек калибра 37 мм отказались. Одновременно прекратили работы по отработке на Ил-2 45-мм пушек – Ш-45 и НС-45.