W części samolotów na froncie montowano też w końcu kadłuba nieruchomy karabin maszynowy DA lub SzKAS strzelający do tyłu, w celu odstraszania myśliwców w martwej strefie ostrzału bezpośrednio za usterzeniem. Na skutek doświadczeń wdrożono do produkcji nową górną wieżyczkę MW-3 zamiast SU i dolne stanowisko strzeleckie MW-2 zamiast ŁU, z takim samym uzbrojeniem w pojedynczy karabin maszynowy SzKAS. Wieżyczka MW-3, mimo bardziej wystającej „bulwiastej” formy, stawiała mniejszy opór aerodynamiczny i zapewniała lepszą widoczność, komfort i pole ostrzału, a jej górna część otwierała się, tworząc luk awaryjny. Również dolne stanowisko było wygodniejsze w użyciu i pozwalało na ostrzał także do tyłu. Nowe stanowiska MW-3 i MW-2 zaczęto montować na samolotach na froncie jeszcze przed końcem wojny w marcu 1940 roku. Wprowadzono również jeszcze podczas walk opancerzone oparcie siedzenia pilota. Później niektóre samoloty modernizowano z wykorzystaniem nowszych podzespołów, a niewielka liczba starszych modeli otrzymała silniki M-87. Na nielicznych samolotach uzbrojenie w wieży MW-3 wymieniono na wielkokalibrowy karabin maszynowy 12,7 mm UB, jak w Ił-4.