19 июля 1941 года постановлением Верховного Совета СССР Туполев и его конструкторы были освобождены. Полная реабилитация последовала в 1955 году.

Начавшаяся война с Германией заставила изменить планы. Завод № 18 в Воронеже переключился на выпуск штурмовиков Ил-2. 27 июля 1941 года ГКО приказал начать выпуск «103» на заводе № 166 в Омске. Планы были оптимистичны: до 1 октября 1941 года предполагалось выпустить первые девять серийных машин, в четвертом квартале еще 45, а в 1942 году планировалось выпустить уже 600 машин.

Однако началась эвакуация заводов № 156 и № 81, эвакуировались заводы в Омск. В июле 1941 года в Омск прибыл и Туполев вместе со своим КБ, где начал готовить производственную документацию на «103У». Уже в сентябре комплект чертежей был готов и завод мог приступить к выпуску машины, которой присвоили производственное обозначение 103С 2АМ-37. Но жизнь оказалась сложнее любых планов. В серию пошел другой вариант самолета — «103В».

Серийный Ту-2ВС (100717)

Третий самолет «103В» (В — высотный) планировалось оснастить двигателями М-120 с турбонаддувом ТК-2. Но было одно «но» — весной 1939 года двигателей М-120 еще не существовало в металле. Поэтому их решили заменить звездообразными моторами М-82 мощностью 1330/1700 л.с. Предполагалось, что машина будет готова к 15 августа 1941 года. Однако из-за эвакуации сроки выдержать не удалось. Недоделанный самолет «103В» отправили в Омск на завод № 166. Существовало и другое «но» — завода № 166 также еще не существовало. Имелся только пустой недостроенный цех, где и следовало собирать самолеты. Прототипы и первые машины собирались под натянутым вместо крыши брезентом.7 октября 1941 года А.Н. Туполева назначили на должность главного конструктора завода № 166.

В октябре 1941 года закончили сборку прототипа «103В» 2М-82 («60»), а 12 ноября 1941 года скомплектовали экипаж для опытного полета: пилот М.П. Васякин, штурман Н.М. Панченко, инженер Ю.К. Стоман. Чтобы не терять времени, заводские и государственные испытания проходили одновременно.

Серийный Ту-2 («716»), выпущенный заводом № 166. Самолет был оснащен двигателями АШ-82ФН. Во второй половине 1943 года самолет прошел государственные испытания и стал прототипом для серийных машин, выпускавшихся на заводе № 23. Самолет получил обозначение Ту-2С (стандартный).

Ту-2С на войсковых испытаниях, 1944 год.

Войсковые испытания разведчика Ту-2Р, 1943 год.

Предсерийный Ту-2С («212») с двигателями АШ-82ФН, выпущенный заводом № 166, заводские испытания, 1946 год.

Ту-2 (10053915) во время контрольных испытаний. Это был образец для серии, предполагавшейся к выпуску на заводе № 39 в 1949 году.

Самолет облетали 15 декабря 1941 года, а цикл испытаний длился до 22 августа 1942 года. Столь растянутые сроки объяснялись крайне ненадежными двигателями М-82А. Их отказы постоянно заставляли переделывать крылья и мотогондолы. В августе 1942 года самолет уже заметно отличался от себя самого в декабре 1941.

В период испытаний машине присвоили обозначение Ту-2, которое официально было закреплено приказом НКАП № 234 от 28 марта 1942 года. Характеристики самолета были следующие:

Двигатели: 2 звездообразных М-82А воздушного охлаждения мощностью 1330 л.с.

Винты: трехлопастные АВ-5-167 диаметром 3,8 м

Длина: 13,7 м

Размах: 18,8 м

Высота: 4,55 м

Нормальная взлетная масса: 10343 кг

Максимальная взлетная масса: 11773 кг

Нормальная бомбонагрузка: 1000 кг

Максимальная бомбовая нагрузка: 3000 кг

Максимальная скорость: 530 км/ч на высоте 3200 м

Максимальная скорость у земли: 460 км/ч

Посадочная скорость: 152 км/ч Скороподъемность: 4500 м за 8,86 мин Потолок: 9000 м

Дальность полета: 2000 км

Разбег: 516м

Пробег: 640 м

Вооружение: 2 ШВАК калибра 20 мм, 5 ШКАС калибра 7,62 мм, 10 реактивных снарядов PC-132 или РС-82

Экипаж: 4 человека.

Контрольные испытания Ту-2 2АШ-82ФН (1660920) длились с 1 октября 1949 по 1 апреля 1950 года. После войны завод № 166 возобновил выпуск бомбардировщиков Ту-2.