4 марта 1940 года КО при СНК СССР постановлением «О модификации одномоторного ближнего бомбардировщика ББ-1 конструкции тов. Сухого» обязал НКАП и руководство завода №135:

«...а) Установить на одномоторный ближний бомбардировщик (ББ-1) мотор М-90 мощностью 1500 л.с. на высоте 6000 м. Летно-технические данные должны быть следующие:

Максимальная скорость на высоте 7000 м - 560 км/ч.

Посадочная скорость - 120 км/ч.

Дальность на 0,9 макс. скорости - 800 км.

Потолок - 10000 м.

Экипаж - 2 человека.

Вооружение: 4 пулемета 7,62 мм вперед, 1 пулемет 7,62 мм на турели.

Бомбовая нагрузка норм/при перегрузке - 400/600 кг.

б) Самолет построить в двух экземплярах и сдать на государственные испытания в следующие сроки: Первый экземпляр - к 1 сентября 1940 года

Второй экземпляр - к 15 сентября 1940 года...»

В процессе работы над проектом модификации ББ-1 М-90 он получил обозначение ББ-3 М-90 или «МН». К июню 1940 года был утвержден макет самолета, на 90% выполнены рабочие чертежи, а готовность в производстве агрегатов и деталей ориентировочно определялась в 50%. Основной задержкой в изготовлении чертежей и деталей явилось отсутствие мотора М-90.

Длительная доводка мотора М-90 вынудила руководство НКАП разрешить установку на втором экземпляре ББ-3 мотора М-81.

В начале ноября ББ-3 М-81 перевезли на заводской аэродром, а проектирование ББ-3 М-90 прекратили.

29 ноября 1940 года летчик-испытатель А.П. Деев поднял ББ-3 М-81 в воздух. На следующий день, при выполнении второго полета мотор вышел из строя. Самолет законсервировали, т.к. решением правительства М-81 сняли с производства.

По-видимому, Павел Осипович предвидел такую ситуацию, поэтому еще в начале октября 1940 года в КБ завершили разработку эскизного проекта самолета ББ-3 с мотором АМ-37. В пояснительной записке к проекту отмечалось, что:

«Самолет ББ-3 является модификацией самолета ББ-1 М-81. Изменения касаются только винтомоторной группы и в небольшой части фюзеляжа. Капотирование мотора АМ-37 несколько улучшает обзор летчика сравнительно с мотором М-81...

Мотор АМ-37 требует применения помимо нормальных радиаторов

для воды и масла также радиатора для охлаждения воздуха, поступающего в карбюратор. Предусмотрена установка водяного радиатора площадью 28 дм², воздушного радиатора 12 дм² и масляного — 9 дм².

Из условий минимальных переделок самолета ББ-1 и невозможности размещения радиаторов в крыле, все радиаторы установлены под мотором в общем туннеле; Туннель имеет общий вход и выходы, отдельно регулируемые для каждого радиатора.

Такая установка мотора и радиаторов позволяет с минимальными переделками конструкции и приспособлений серийного завода выпускать самолет с любым из моторов АМ-37, М-81 и М-90 в зависимости от требований заказчика и возможностей промышленности. Единственными изменениями планера самолета при переходе с АМ-37 на воздушные моторы будет установка обтекателя в передней нижней части фюзеляжа и смещения киля в противоположную сторону, так как вращение винта мотора АМ-37 и М-81 и М-90 противоположны.

Емкость бензобаков 850 литров, что обеспечивает дальность полета в перегрузочном варианте 1200 км.

Нормальная заливка бензина - 525 кг (710 л - прим. авт.), обеспечивает дальность 1000 км.

Фюзеляж серийного самолета ББ-1 изменяется в нижней передней части, куда заходит туннель радиаторов.

На крыло самолета устанавливаются автоматические предкрылки для улучшения поперечной управляемости.

Оборудование сохраняется по самолету ББ-1; добавляются РПК-2 и бронированная спинка стрелка для защиты от стрельбы сзади.

Общий вид ББ-3 АМ-37

Общий вид Су-4 AM-37