Ił-2m3 (Skrzydło ze strzałką, KSS, крыло со „стрелкой”) Samolot dwumiejscowy z silnikiem Mikulin AM-38F (1700 KM), uzbrojony w dwa działka WJa-23 kal. 23 mm z zapasem 210 sztuk nabojów na działko i dwa karabiny maszynowe SzKAS kal. 7,62 mm z zapasem 750 sztuk nabojów na karabin, ze stanowiskiem tylnego strzelca wyposażonego w karabin maszynowy UBT kal. 12,7 mm z zapasem 150 sztuk nabojów (3× 50 sztuk) oraz ładunek bomb 400 kg, kasety z bombami przeciwpancernymi PTAB-2,5-1,5 i 4 rakiety RS-82 lub RS-132. Do modyfikacji wprowadzono także pewne ulepszenia aerodynamiczne i strukturalne. Zamiast zbiornika metalowego zainstalowano jego odpowiednik z włókna szklanego, który samoczynnie uszczelniał niewielkie otwory po przestrzeleniach. Jednak główną zmianą była zmiana kąta natarcia skrzydła, które wykonane były z duraluminium. Zastosowanie metalu zwiększało żywotność ich konstrukcji i ułatwiało naprawy oraz przeglądy. Dodano także sprężyny i przeciwwagi w sterze wysokości projektu Michaiła Mila, które poprawiały stateczność i manewrowość maszyny do tego stopnia, iż maszyna dwumiejscowa była równie zwrotna i stabilna co wersja jednomiejscowa.