В 1942 году конструктор А.А. Микулин форсировал мотор АМ-38, увеличив его обороты и одновременно снизив его высотность до 650 м. При этом снизили степень сжатия, что позволило применять более доступный низкооктановый бензин. Тогда же по рекомендации ЦАГИ на всасывающий патрубок, размещавшийся в носке центроплана с правой стороны фюзеляжа, установили воздушный фильтр. При движении самолета по земле заслонки фильтра были закрыты, и воздух засасывался в карбюратор только через боковые фильтрующие сетки. В момент уборки шасси заслонки открывались и воздух начинал поступать в двигатель через переднюю часть цилиндра.
Двигатель АМ-38 мощностью (на режиме форсажа) 1780 л.с. успешно выдержал стендовые и летные испытания и с конца года начал устанавливаться на Ил-2. С января 1943 года двухместные Ил-2 с двигателями АМ-38Ф стали поступать на фронт.
К числу врожденных дефектов самолета относился недостаточный запас продольной устойчивости. Для чего консоли крыла сделали стреловидными (15 градусов по передней кромке). Смещение аэродинамического фокуса несущей поверхности назад позволило существенно облегчить пилотирование самолета, облегчить работу пилотам. Но это произошло в конце 1943 года.
Тяжело давался Ил-2 и конструкторам, и производственникам. По этому поводу Ильюшин написал: