Всего за 1940 г. изготовили 1106 ДБ-3, незначительную долю из них с М-88. Последних было бы больше, если бы не приостановка производства М-88 в августе-ноябре. Сборку двигателей прекратили и возобновили только после ликвидации основных дефектов и усовершенствования технологии. После этого начала выпускаться модификация М-88Б. На ней усилили шатуны и поршень, опять увеличили площадь оребрения головок и гильз, усовершенствовали маслосистему и карбюратор. Практически все лето и осень собирались только самолеты с М-87. Лишь 28 ноября через приемку на заводе № 18 прошли три бомбардировщика с М-88.

В войска ДБ-3Ф начали поступать с марта 1940 г. Планировалось провести войсковые испытания машины на финском фронте, передав по 10 самолетов в ВВС 7-й и 14-й армий, но война с Финляндией кончилось, а ДБ-3Ф еще не были готовы.

Фактически освоение ДБ-3Ф в полках развернулось в мае-июне 1940 г., когда они пошли в 8-й, 11-й, 12-й, 42-й и другие полки. Всего только за первую половину 1940 г. предполагалось сформировать семь дальнебомбардировочных полков на ДБ-3Ф, а всего за год — одиннадцать (плюс два на ДБ-240). В дополнение к этому только за первый квартал хотели перевооружить десять полков. Кроме того, ДБ-3Ф давали и в некоторые разведывательные полки, например, в 167-й в Рязани. Только для новых формирований за июль-декабрь нужно было получить 682 ДБ-3Ф. На 15 марта ВВС недоставало 711 ДБ-3 (при том, что в наличии имелось 866, на которых летал 21 строевой полк и два резервных). Из-за нехватки самолетов в октябре 1940 г., когда укомплектование новых полков уже должно было подходить к концу, во многих из них вообще не было ни одного самолета. На 20 октября в 200-м и 203-м дбап имелось по шесть машин (из 62), в 221-м — 15, в 223-м — семь. Семь полков не получили ничего!

Тем не менее уже к июлю 1940 г. появились части, практически полностью укомплектованные ДБ-3Ф. Например, в 8-м дбап на 25 июля значатся даже 72 ДБ-3Ф с моторами М-88. Новые самолеты стали поступать в Московский, Ленинградский, Северо-Кавказский и другие округа. Лишь на Дальнем Востоке монопольно царили старые ДБ-3. Там сохранилось еще немало машин с М-85 и М-86. «...в 5-й аб имеется 48 самолетов ДБ-3 первого выпуска разных заводов. Все эти самолеты требуют модернизации и в настоящее время небоеспособны из-за отсутствия запчастей, т.к. запчасти серийных самолетов не подходят», — сообщали оттуда.

ДБ-3Ф, оборудованный для обучения слепым полетам, октябрь 1940 г.

Внедрение ДБ-3Ф в строевых частях поначалу вызвало много неприятностей. «Первый же месяц эксплоатации этих самолетов выявил ряд серьезнейших дефектов и недостатков конструктивно-производственного порядка...», — писал в июне 1940 г. заместитель начальника ВВС Смушкевич новому наркому обороны маршалу Тимошенко. Расход горючего оказался почти вдвое больше, чем у ДБ-3Б. Впоследствии выявили дефект карбюраторов АК-88, дававших переобогащенную смесь. Карбюраторы еще периодически и горели при заходе на посадку. Жаловались на недостаточную прочность капотов моторов и всасывающих патрубков — трескаются. Полужесткие баки деформировались. Из-за неудачной конструкции заборников в баках оставался значительный невырабатываемый запас горючего, превышавший 150 л. И, наконец, в носовой кабине плохо закреплялось сиденье штурмана: «При резких толчках на рулении сиденье вместе со штурманом попадает в педали управления самолетом...».

ДБ-3/ДБ-3Ф в ВВС РККА на 1 мая 1940 г.