Схема самолета ДБ-2ВК-108
ДБ-2ВК- 108 в заводском цеху
В августе 1944 г. конструкторский отдел завода № 22 приступил к рабочему проектированию машины, а в сентябре началась ее постройка. Первый опытный образец ДБ-108 окончательно собрали в последнюю декаду декабря 1944 г., но в воздух он впервые поднялся лишь 5 марта 1945 г. Для постройки этой машины использовали центроплан третьего опытного Пе-2И, в связи с чем по бомбовой нагрузке он не соответствовал утвержденному макету.
Негативная реакция руководства ВВС на "ослабленное оборонительное вооружение" Пе-2И после завершения второго этапа испытаний "советского Москито" была вполне ясна. Поэтому в приказе НКАП № 42 от 5 февраля 1945 г. ставилась задача "оснастить второй опытный ДБ-108 усиленным вариантом вооружения", дополнительно включавшим люковую пушечную установку и пулемет УБТ на шкворне у третьего члена экипажа — стрелка-радиста. Постройка этой машины была завершена 25 мая 1945 г. При всем несовершенстве сделанных на скорую руку новых подвижных установок их внедрение диктовалось жестокой необходимостью.
Довести страдающую хроническими дефектами хвостовую ДЭУ по-прежнему не удавалось. Окончательно решить задачу создания дистанционно управляемой пушечной установки советская авиапромышленность сумела лишь спустя несколько лет, после ознакомления с трофейными немецкими разработками и подвижными башнями американского бомбардировщика В-29.
С первых дней летных испытаний прототипа ДБ-108 стало очевидно, что новые моторы являются еще более "сырыми" и капризными, чем ВК-107А. Доводка машины оказалась исключительно сложным и опасным делом. В одном из испытательных полетов 5 июня 1945г произошла катастрофа — при заходе на посадку на одном моторе (второй горел и был выключен) летчик Васильченко зацепился за деревенский дом и врезался в другой. Погиб ведущий инженер самолета Л.А. Дьяконов и трое жителей (в том числе двое детей), а сам Васильченко был тяжело ранен и чудом остался жив. Косвенной причиной катастрофы явилась халатность руководства летно-испытательной станции завода № 22, выпустившего опытный самолет в полет одновременно с плановым облетом серийных машин. Одна из этих "пешек" помешала тянувшему на посадку Васильченко, ему пришлось делать "змейку" и потерять драгоценные секунды и метры высоты.