Поскольку полеты были достаточно продолжительными (4-6 часов), а зимой темнеет рано, более одного вылета в день, как правило, не выполняли. ДБ-3 действовали только при свете дня, поскольку значительный численный перевес советской авиации позволял не очень опасаться финских истребителей. Ночами летал только наиболее подготовленный и лучше других оснащенный современным навигационным оборудованием 85-й полк.
На аэродромах лежал снег. 21-й полк сперва попробовал летать на лыжах, но это создало дополнительные трудности. Во-первых, для взлета с полной боевой нагрузкой (с полетным весом около 8500 кг) на лыжах требовалось 1200-1500м. На полевых аэродромах далеко не всегда хватало для этого места. Во-вторых, часть самолетов имела неубирающиеся лыжи старого образца и много теряла в скорости. Пытаясь найти оптимальный подход, механики полка трижды меняли колеса на лыжи и обратно. Такая замена отнимала 7-12 часов на каждую машину. В конечном итоге все полки стали летать на колесах; снег на аэродромах утрамбовывали катками. Это позволило сохранить скорость, удобство выруливания, маневренность на земле, уменьшить пробег на посадке.
Обычно ДБ-3 брали 1000-1100 кг бомб, иногда доводя взлетный вес до 9200-9500 кг. Наиболее частыми вариантами загрузки являлись 14 ФАБ-100, две ФАБ-500, три ФАБ-250, 10 ФАБ-50 плюс две-три РРАБ («ротативно-рассеивающие» — кассетные). При дальних полетах нагрузка составляла 750-800 кг, отдельные самолеты в звеньях иногда загружали 10 ФАБ-50. Бомбометание вели со средних и малых высот (иногда опускаясь до 400м). Высокую оценку получили прицелы ОПБ-2М.
Зима 1939-40 годов была необычайно холодной. Фиксировались морозы до 38 градусов. Самолеты готовились к вылету по четыре-пять часов. Двигатели грели разнообразными печами. Некоторые из них сами отказывались запускаться на холоде. Их разжигали в тепле, в помещении, и уже работающими тащили к самолетам. Постепенно наименее надежные типы печей отсеивались. Наилучшие результаты показали лампы АПЛ-1. Ими постепенно обеспечили все полки. К весне 1940 г. время подготовки к полету сократилось до полутора часов.
Уже в ходе боевых действий поступили лобовые жалюзи (завода № 39). В сильные морозы двигатели с ними работали хорошо, но когда столбик градусника поднялся выше -15 градусов, летать с ними стало просто опасно — моторы быстро перегревались. С другой стороны, без жалюзи моторы переохлаждались на планировании. К концу войны жалюзи получили все полки, кроме 21-го.
У старых самолетов с пневмо-гидравлической системой уборки шасси в самые холода замерзала гидросмесь — колеса не убирались. При низкой температуре чаще отказывали гироприборы. Тросики, идущие к подкрыльным бомбодержателям Дер-31, у ДБ-3 проходили через мотогондолы и часто забрызгивались маслом. На морозе масло замерзало, и трос переставал двигаться. Штурман давил на рычаг бомбосбрасывателя изо всех сил — тросики обрывались. Аналогичная ситуация складывалась с управлением шторками капотов. Винты ВИШ-3 из-за загустения масла отказывались переходить с малого шага на большой. Стекла фонаря обмерзали. При 30 градусах мороза останавливались часы на приборной доске!
Никаких антиобледенительных устройств самолет не имел. Относительно стекол в техописании указывалось: «Очистку стекол фонаря пилота от снега и льда можно производить в полете на минимальной скорости. Открыв подвижную часть фонаря, протереть перчаткой те стекла, куда достанет рука пилота». Простенько и со вкусом.
ДБ-3Б из 45-го дбап, сбитый финнами в январе 1940 г.
Но и летный, и наземный состав героически преодолевал преграды, созданные природой. В 53-м дбап за сутки на бомбардировщике сменили оба мотора. Утром он уже поднялся в воздух. Термометр показывал 35 градусов (разумеется, не тепла)...
Интенсивные боевые операции позволили выявить многие слабые места ДБ-3. В первую очередь резкой критике подверглась низкая надежность моторов М-87. Только 20% двигателей выработали заданный ресурс. Остальные вышли из строя из-за поломки нагнетателей и прогара поршней. Приходилось эксплуатировать моторы на пониженных оборотах, теряя тягу и, соответственно, скорость, щадя их ресурс. Форсирование М-87 резко ускоряло их выход из строя. В январе 1940 г. заместитель начальника ВВС Я.В. Смушкевич докладывал наркому Ворошилову, что за четыре боевых вылета трех полков вышли из строя 34 двигателя, из них 15 — в воздухе.
Недостаточно прочными оказались узлы крепления амортизаторов убирающихся лыж. Часто выходил из строя обогрев трубки Пито. Всасывающие патрубки забивались снегом на взлете и посадке. Текли клепаные швы бензобаков. Из полков жаловались на плохой обзор из штурманской кабины. Просили переделать сиденье, а то штурману почти весь полет приходится проводить полустоя.
Выявилось много эксплуатационных недостатков. Например, немало досаждало механикам то, что многочисленные пробки бензобаков неодинаковые и не под один ключ. Чтобы добраться до аккумулятора, механику надо было влезть в нижний люк. Но в военное время там постоянно стоял пулемет. На ДБ-3 конструкторы не предусмотрели общего рубильника электросистемы. Из-за этого аккумуляторы начинали разряжаться еще на стоянке. Очень неудобно разместили некоторые элементы оборудования. Например, для того чтобы сменить выключатель на щитке летчика, двум техникам пришлось работать целую ночь. А на улице было -35 градусов!
Даже в условиях полного господства советской авиации в воздухе удалось сделать некоторые выводы об обороноспособности и боевой живучести ДБ-3. В отчете Отдельной авиагруппы записано: «Самолет ДБ-3 по своей живучести от повреждений зенитным огнем и обстрелом истребителей показал себя с хорошей стороны». Большое количество бензобаков, рассредоточенных по крылу, оценивалось двояко. С одной стороны, при пробитии одного-двух баков вытекала довольно небольшая часть горючего. С другой — вероятность попадания в них увеличивалась. Протекторы хорошо затягивали отверстия от обычных пуль, но не спасали от бронебойных и зажигательных. Именно от пожаров в воздухе 27-я бригада понесла основные боевые потери.