Podwozie maszyny miało klasyczny układ – przednie podwozie chowało się do gondol w centropłacie, a kółko ogonowe zamontowane było na stałe.
Silnik thumb|left|alt=Silnik AM-38F eksponowany w Muzeum Lotnictwa Polskiego w Krakowie|Silnik AM-38F eksponowany w MLP w Krakowie Mikulin AM-38 – tłokowy, 12-cylindrowy w układzie V z 60° rozwarciem cylindrów. Został zaprojektowany przez Aleksandra Mikulina. Chłodzony był cieczą i rozwijał moc od 1600 do 1700 KM (AM-38F). Maksymalna żywotność jednostki wynosiła tylko 150 godzin.
Uzbrojenie 2 działka zamontowane w krawędzi natarcia skrzydeł (początkowo – działka SzWAK 20 mm, w głównej serii – działka WJa 23 mm, w wersji przeciwczołgowej – podskrzydłowe działka NS-37 37 mm). Istniały również plany uzbrajania Ił-2 w działka NS-45 (45 mm). 2 karabiny maszynowe SzKAS (7,62 mm) zamontowane w krawędzi natarcia skrzydeł bomby o masie ogółem do 400 kg bomby małego wagomiaru w 4 kasetach bombowych, w tym przeciwpancerne PTAB-2,5-1,5 do 8 niekierowanych pocisków rakietowych RS-82 lub RS-132 w wariancie dwumiejscowym, do samoobrony używano karabinu maszynowego UBT kalibru 12,7 mm.