Несмотря на катастрофу, появилось решение, что «103У» прошел государственные испытания. 17 июля 1941 года приказом НКАП серийный выпуск самолетов «103» следовало развернуть на авиазаводе № 18 в Воронеже.
19 июля 1941 года постановлением Верховного Совета СССР Туполев и его конструкторы были освобождены. Полная реабилитация последовала в 1955 году.
Начавшаяся война с Германией заставила изменить планы. Завод № 18 в Воронеже переключился на выпуск штурмовиков Ил-2. 27 июля 1941 года ГКО приказал начать выпуск «103» на заводе № 166 в Омске. Планы были оптимистичны: до 1 октября 1941 года предполагалось выпустить первые девять серийных машин, в четвертом квартале еще 45, а в 1942 году планировалось выпустить уже 600 машин.
Однако началась эвакуация заводов № 156 и № 81, эвакуировались заводы в Омск. В июле 1941 года в Омск прибыл и Туполев вместе со своим КБ, где начал готовить производственную документацию на «103У». Уже в сентябре комплект чертежей был готов и завод мог приступить к выпуску машины, которой присвоили производственное обозначение 103С 2АМ-37. Но жизнь оказалась сложнее любых планов. В серию пошел другой вариант самолета — «103В».
Самолет «103В» 2М-82
Третий самолет «103В» (В — высотный) планировалось оснастить двигателями М-120 с турбонаддувом ТК-2. Но было одно «но» — весной 1939 года двигателей М-120 еще не существовало в металле. Поэтому их решили заменить звездообразными моторами М-82 мощностью 1330/1700 л.с. Предполагалось, что машина будет готова к 15 августа 1941 года. Однако из-за эвакуации сроки выдержать не удалось. Недоделанный самолет «103В» отправили в Омск на завод № 166. Существовало и другое «но» — завода № 166 также еще не существовало. Имелся только пустой недостроенный цех, где и следовало собирать самолеты. Прототипы и первые машины собирались под натянутым вместо крыши брезентом.7 октября 1941 года А.Н. Туполева назначили на должность главного конструктора завода № 166.
В октябре 1941 года закончили сборку прототипа «103В» 2М-82 («60»), а 12 ноября 1941 года скомплектовали экипаж для опытного полета: пилот М.П. Васякин, штурман Н.М. Панченко, инженер Ю.К. Стоман. Чтобы не терять времени, заводские и государственные испытания проходили одновременно.
Самолет облетали 15 декабря 1941 года, а цикл испытаний длился до 22 августа 1942 года. Столь растянутые сроки объяснялись крайне ненадежными двигателями М-82А. Их отказы постоянно заставляли переделывать крылья и мотогондолы. В августе 1942 года самолет уже заметно отличался от себя самого в декабре 1941.
В период испытаний машине присвоили обозначение Ту-2, которое официально было закреплено приказом НКАП № 234 от 28 марта 1942 года. Характеристики самолета были следующие:
Двигатели: 2 звездообразных М-82А воздушного охлаждения мощностью 1330 л.с.
Винты: трехлопастные АВ-5-167 диаметром 3,8 м
Длина: 13,7 м
Размах: 18,8 м
Высота: 4,55 м
Нормальная взлетная масса: 10343 кг
Максимальная взлетная масса: 11773 кг
Нормальная бомбонагрузка: 1000 кг
Максимальная бомбовая нагрузка: 3000 кг
Максимальная скорость: 530 км/ч на высоте 3200 м
Максимальная скорость у земли: 460 км/ч
Посадочная скорость: 152 км/ч Скороподъемность: 4500 м за 8,86 мин Потолок: 9000 м
Дальность полета: 2000 км
Разбег: 516м
Пробег: 640 м