Носовая пушечная установка ЦКБ-54
Подвижная подфюзеляжная гондола с пулеметом ШКАС
Новая верхняя турель под 20-мм пушку ШВАК
Для переделки в самолет сопровождения выделили один из первых бомбардировщиков, выпущенных заводом № 18, с моторами М-85. Саму доработку выполнял опытный цех завода № 39. После коротких заводских испытаний, опять проводившихся Коккинаки, «крейсер» перегнали в НИИ ВВС. Там он летал с марта по май 1938 г. И на заводе, и в НИИ самолет эксплуатировался с лыжными шасси старого образца (неубирающимися). Летные данные были невысоки, но не они интересовали заказчика. Главным являлось новое вооружение. Не все оно было оценено равнозначно. Лучше всего показала себя верхняя башенная установка, носовой точкой пользоваться было гораздо менее удобно, а дистанционно управляемый ШКАС в поворотной гондоле забраковали. Поле обстрела у него действительно было очень большим, но обзор у стрелка (через перископ) — минимальным. Кроме того, торчащая под фюзеляжем гондола создавала большое сопротивление и при резких движениях провоцировала раскачку самолета.
Первоначально планировали провести в 1938 г. войсковые испытания ДБ-3СС, но завод занялся доработкой конструкции. Учтя недостатки первого варианта ЦКБ-54, в 1939 г. создали второй. На этот раз переделывали бомбардировщик из 16-й серии завода № 39. На нем стояли моторы М-87А с винтами ВИШ-3. Подфюзеляжную гондолу убрали, заменив парой блистеров по бортам. В каждом блистере на шкворне стоял пулемет ШКАС с запасом в 260 патронов. В бортовых стрелковых установках использовали детали стандартной ЛУ. Последнюю также предусматривалось сохранить (но на опытной машине ее не было). Пушечные установки тоже усовершенствовали. Они получили новые прицелы ППУ. Боезапас носовой пушки довели до 220 снарядов. Механизм носовой турели несколько усовершенствовали, переделали снарядный ящик, остеклили ее плексигласом вместо целлулоида. Гильзы теперь не собирались в гильзоприемник, а выбрасывались за борт.