Самый первый серийный ДБ-3Ф, изготовленный заводом № 39, самолет № 390101, не попал в ВВС. Он был разбит 31 января 1940 г. — воздухозаборники двигателей на взлете забило снегом.

Тем не менее заводы, получившие чертежи ЦКБ-30Ф, начали выпуск с «сырого» варианта с М-88 — сказалась инерция. В Москве производство стали разворачивать еще с июля 1939 г. До конца года рассчитывали сделать 60 машин. В ноябре из сборочного цеха завода № 39 уже появились первые ДБ-3М (так они первоначально назывались, причем под этой вывеской шли потом и самолеты с М-87Б). К 10 декабря военной приемке предъявили пять машин, ни одна из которых не была принята. На заводе № 18 первый ДБ-3М собрали в конце октября, а 2 ноября его передали на летные испытания. К 22 декабря на приемку там поступили 14 бомбардировщиков. С декабря параллельно пошла сборка машин с моторами М-87 и винтами ВИШ-3 и М-88 и ВИШ-23. Кроме двигателей и винтов они ничем не отличались. Завод № 39 до марта комплектовал свои машины только М-88. Последний официально даже не был принят на вооружение, это произошло только 24 января 1940 г.

Ни одного самолета с М-88 военные не приняли, ссылаясь на то, что опытный образец не прошел государственных испытаний и не был утвержден. Опытный самолет с М-88 и винтами ВИШ-23ТА рискнули выставить на госиспытания только 12 декабря 1939 г. Он совершил в НИИ ВВС всего три полета и вернулся на завод № 39 для устранения многочисленных дефектов. Кроме уже набившего оскомину перегрева моторов, отметили ненадежность замков шасси, течи маслорадиаторов, заедание привода юбки капота, а также ряд недостатков по вооружению. На всех первых серийных ДБ-3М стояла старая установка СУ, а нижняя (согласно заданию) не ставилась вовсе.

УВВС пришлось поспешно корректировать планы. Если раньше план по ДБ-3 с М-87 оставляли только предприятию в Комсомольске, то теперь в него внесли 75 машин для завода № 18 и 25 — для завода № 39. Самолеты с М-88, фактически изготовленные, но не сданные в 1939 г., занесли в план на 1940 г. как дополнительные.

Поспешный запуск в производство крайне «сырой» модификации обошелся промышленности очень дорого. Руководство завода № 39 потом честно признавало: «...производство разворачивалось полным ходом, выпуская машины, заведомо обреченные на переделки...». К огрехам, возникающим при освоении любой новой техники, добавлялись многочисленные конструктивные просчеты и просто ошибки инженерно-технического персонала. План по выпуску М-88 выполнили в 1939 г. не более чем наполовину. Поставки в 1-м квартале 1940 г. обеспечивали производство лишь на 50-60%. Да и качество двигателей оставляло желать много лучшего. Значительная часть продукции, сдававшейся на заводе № 29, браковалась входным контролем на самолетостроительных предприятиях. Около 100 моторов пришлось за 1-й квартал снять уже после заводского облета. Освоить М-88 обязали завод № 24, делавший двигатели Микулина и Швецова. Там от «чужих» моторов отбивались руками и ногами, резонно полагая, что рушить уже налаженное производство не стоит. В конечном итоге все вылилось только в лишние затраты на изготовление так и не потребовавшихся чертежей и оснастки. Сделали лишь партию двигателей из деталей завода № 29. Выпуск винтов ВИШ-23 начали только в 4-м квартале 1939 г., сделав их всего 11 штук (причем разных модификаций).

Нехватка то того, то другого вынуждала выводить из цехов полусобранные бомбардировщики. На 1 апреля 1940 г. в Воронеже стояли на аэродроме 19 машин без моторов, 50 без винтов. Не хватало резины, стальных труб, листового дюраля, приборов.

Измененное шасси ДБ-3М поначалу имело тенденцию к складыванию. Самолеты бились еще до поступления в строевые части — при облете на заводах. На посадке замки не удерживали стойки в выпущенном положении, они складывались, и машина вместо приемки попадала в ремонт. На заводе № 18 произошло подряд семь таких случаев, в Москве — еще три. Военная приемка в апреле 1940 г. потребовала от заводов переделать шасси в общей сложности на 245 бомбардировщиках, еще не поступивших в части.

ОКБ-39, впопыхах пытаясь устранить основные дефекты ДБ-3М, вносило огромное количество поправок в документацию. К 1 апреля 1940 г. изменили 7290 чертежей. Старые и новые документы путались, вызывая все новые переделки машин, уже прошедших сборку. Их разбирали и собирали вновь, теряя время и деньги. Оправдываясь за невыполнение плана, военная приемка на заводе № 18 жаловалась: «Неудовлетворительная доводка самолета со стороны главного конструктора тов. Ильюшина срывала нормальную работу завода».

ДБ-3Ф одной из первых серий с моторами М-88