Pod koniec 1942 wprowadzono w zakładzie nr 23 nos kadłuba, stożek ogonowy i podłogę kabiny pilota o drewnianej konstrukcji, co pozwalało zaoszczędzić aluminium, lecz zwiększało masę i pogarszało wytrzymałość tych elementów samolotu.
W trakcie produkcji zastosowano uzbrojenie obronne o większym kalibrze w celu zwiększenia siły ognia. Wieżyczka MW-3 z karabinem maszynowym SzKAS kal. 7,62 mm była od wiosny 1942 roku zastępowana przez zmodyfikowaną wieżę UTK-1 z karabinem maszynowym UBT kalibru 12,7 mm. Już wcześniej karabin ten bywał montowany prowizorycznie w jednostkach w starej wieży. Montowano też czasem w jednostkach taki karabin maszynowy w dolnym stanowisku, chociaż Iljuszyn był przeciwny takiej modyfikacji seryjnej z uwagi na dalsze przesunięcie środka ciężkości w tył.
W celu polepszenia stateczności wzdłużnej i własności pilotażowych wprowadzono zewnętrzne części skrzydeł o większym skosie krawędzi natarcia. W październiku 1942 roku opracowano takie skrzydła o mieszanej drewniano-metalowej konstrukcji, które jednak otrzymała mała seria samolotów. Dzięki powiększeniu zbiorników paliwa, zasięg z tymi skrzydłami wzrósł do 4365 km, a masa startowa do 12 130 kg, lecz prędkość maksymalna spadła do 404 km/h i pogorszyła się odporność na uszkodzenia.