Места членов экипажа защищались бронеплитами, способными выдерживать попадание 20-мм снарядов. Масса бронирования составляла 244,2 кг. Пилота защищала 15-мм бронеспинка кресла и 15-мм плита вдоль левого борта. Штурмана снизу защищала 8-мм плита, со спины 15-мм плита и справа 6-мм плита. Стрелка-радиста защищала 12-мм плита со спины и 6-мм снизу. Лежащего стрелка также защищали плиты снизу и сзади. Использовались двухслойные плиты: основная плита толщиной 20 мм с 1,5-мм экраном, который защищал от разлетающихся осколков.

Фюзеляж самолета технологически делится на три части: носовую, центральную и хвостовую. Носовая часть выполнена в виде каркаса с гладкой обшивкой. В ней расположена кабина пилота и штурмана. Каркас носовой части состоит ил десяти шпангоутов и четырех коробчатых лонжеронов. Обшивка дюралевая толщиной 1,5 мм кроме фрагмента между 1-м и 3-м шпангоутами, который сделан из 6-мм фанеры (на самолетах первых двух серий обшивка вся была фанерной). Нос самолета между 1-м и 3-м шпангоутами остеклен в нижней части вставками из оргстекла толщиной 6 мм. Начиная с 57-й серии площадь остекления увеличили. Сверху, за 4-м шпангоутом начинается фонарь кабины пилота и штурмана.

Двигатель Ту-2 с открытым капотом, шасси и стойка.

Огневые точки Ту-2. 1. Пушки в крыльях. 2. Станок ВУС-1. 3. Станок ВУБ-68. 4. Станок ЛУ-68.

20-мм пушка ШВАК, установленная в крыле.

А. Дульный тормоз. Б. Нижняя крышка пушечного отсека.

Пушка ШВАК и крепление. 1. Заднее крепление. 2. Кабель аварийного спуска. 3. Лафет. 4. Винт. 5. Патронный ящик. 6. Отражатель гильз. 7.. Переднее крепление. 8. Щиток. 9. Пламегаситель. 10. Дульный тормоз.

Пламегаситель пушки. 1. Дуло. 2. Соединительная трубка. 3. Пламегаситель. 4. Выходные отверстия. 5. Дульный срез. 6. Стопорное кольцо. 7. Регулировочный винт. N. Позиционирующая пружина. 9. Штырь.

Прицел ПБП-1 в боевом и маршевом положении. 1. Прицел ПИП-1 в маршевом положении (отвернут вбок). 2. Прицел ПИП-1 в боевом положении. Горизонтальный регулировочный винт. 4. Вертикальный регулировочный винт. 5. Подвижная трубка. 6. Спиральный направляющий паз.

Станок БУШ-1 у места штурмана (блистерная установка штурмана). 1. Вращающееся кольцо. 2. Кардан… 3. Лафет. 4. 12,7-мм пулемет. 5. Гибкий рукав. 6. Патронный ящик.

Гибкий рукав, подающий боеприпасы к пулемету.

Гашетка станка ЛУ-68. 1. Рукоятка. 2. Кнопка электрического спуска. 3. Кожух кнопки.

Рефлекторный прицел К-8Т (слева) и К-10Т (справа). 1. Корпус. 2. Пластина прицела. 3. Противобликовый фильтр. 4. Подвеска фильтра. 5. Блокатор фильтра.

Пулемет в установке БУШ-1.

Станок ВУБ-2М. 1. 12.7-мм пулемет. 2. Полукольцо. 3. Лафет. 4. Рукоятки фиксатора. 5. Стабилизатор. 6. Гибкий рукав. 7. Механический натягиватель. 10. Колиматорный прицел К8-Т.

Станок ВУБ-68. 1. 12.7-мм пулемет. 2. Полукольцо. 3. Лафет. 4. Рукоятка фиксатора. 5. Стабилизатор. 6. Гибкий рукав. 7. Механический натягиватель. 8. Колиматорный прицел К8-Т. 9. Крепление патронной коробки. 10. Патронная коробка.

Пулемет УБ у места стрелки-радиста на станке ВУС-1.

Центральна часть фюзеляжа (от 10-го до 23-го шпангоута) вмещает в себя бомбовый отсек (между 10-м и 22-м шпангоутами) и жестко соединен с центропланом. Шпангоуты №№ 10, 12, 13, 15, 17 и 19 усилены и служат для подвески бомб. В задней стенке отсека есть два окна, позволяющие стрелку-радисту визуально контролировать состояние бомбокамеры. Дно камеры закрыто створками бомболюка. В районе передней части правой створки выведен бомбардировочный прицел ОПБ-1. В походном положении отверстие для прицела закрыто лючком, фиксируемым пружиной.

Хвостовая часть фюзеляжа состоит из каркаса и гладкой обшивки. Каркас включает в себя шпангоуты от 23-го до 40-го. Сверху между шпангоутами №№ 24 и 29 находится место стрелка-радиста. Внизу между 24-м и 26-м шпангоутом находится люк для фотоаппарата, между 30-м и 33-м шпангоутами люк аварийной эвакуации из машины, между 33-м и 36-м шпангоутом — люк нижней огневой точки, а затем камера хвостового колеса. В районе нижней огневой точки в бортах проделаны иллюминаторы (до 44-й серии по три иллюминатора на борт, на поздних самолетах по одному большому иллюминатору, самолеты выпуска завода № 166 имели только по одному иллюминатору). Оконцовку фюзеляжа образовывал съемный кок, который на самолетах завода № 23 до 44-й серии был деревянный, потом металлический, на самолетах завода № 166 — только металлический.