3000 sztuk samolotu w różnych odmianach, najwięcej – w wersji transportowej Li-2G (Li-2T). Produkcję zakończono na przełomie lat 1946 i 1947.
Wersje produkcyjne PS-84 – początkowe oznaczenie samolotu transportowego Li-2P – komunikacyjny dla 14-28 pasażerów Li-2G (lub Li-2T) – transportowy do przewożenia 2800 kg ładunku lub 26 spadochroniarzy. Mógł także holować szybowce desantowe Li-2GP – transportowo-pasażerski dla 10 pasażerów i 1200 kg ładunku Li-2(S) – dalekiego zasięgu do przerzutu grup dywersyjnych na zaplecze frontu Li-2(B) – bombowy uzbrojony w 3 km-y SzKAS i 1500 kg bomb Li-2F – samolot aerofotogrametryczny Li-2W – wariant wysokościowy.
Służba Na początku 1940 roku nowe samoloty weszły na wyposażenie Aerofłotu i pułków transportowych lotnictwa wojskowego. W czasie II wojny światowej były wykorzystywane na wszystkich frontach: przewoziły zaopatrzenie, holowały szybowce desantowe i służyły do desantowania spadochroniarzy.
Wersja bombowa weszła w trakcie wojny z Niemcami na wyposażenie lotnictwa dalekiego zasięgu, przekształconego 6 grudnia 1944 w 18.