Próbowano zaadaptować stawiające mniejszy opór chłodnice tunelowe, testowano również wersję z szerokimi piastami śmigieł. By nie zwiększać gondoli silnikowych konstruktorzy zdecydowali się na umieszczenie chłodnic oleju w skrzydle. Początkowe próby modelu nazwanego teraz SB-2 M-103 wykazały nawet gorsze niż dotychczas osiągi – samolot na pułapie 4000 m osiągnął jedynie 409 km/h, jednak po wprowadzeniu poprawek obejmujących m.in. dopracowanie konstrukcji oraz polerowanie powierzchni skrzydeł, poprawę wykończenia samolotu wykazały poprawę która pozwoliła na pomyślne przejście prób państwowych w listopadzie 1939 i uzyskaniu prędkości maksymalnej 450 km/h na wysokości 4100 m.
Kolejną okazją do poprawy osiągów było pojawienie się w zasięgu możliwości nowej jednostki napędowej – silnika M-105 o mocy podniesionej do 1050 KM. By maksymalnie wykorzystać możliwości płynące z zastosowania mocniejszych jednostek napędowych konstruktorzy wprowadzili szereg daleko posuniętych zmian obejmujących zmianę dotychczasowych dwułopatowych śmigieł WFSz (Wint Fiksirowannogo Szaga – śmigło o stałym skoku) na nowe, trzyłopatowe WISz-2E o większej średnicy i zmiennym skoku, zmieniono kształt przedniej części kadłuba który stał się bardziej opływowy.