Ожидаемые летно-технические характеристики пикирующего бомбардировщика, получившего обозначение ПБ-100, были следующими: максимальная скорость полета 535 км/ч на высоте 4800-4900 м, дальность полета на скорости 0,9 от максимальной на высоте 5000 м – 1600 км, а с учетом расхода топлива на руление, взлет и набор высоты – 1300 км. Практический потолок ПБ-100 определялся в 8000 м. При нормальном полетном весе разрушающая перегрузка была принята равной 10, а при перегрузочном весе – 9,5.
Всего 45 дней выделили Петлякову и его коллективу на весьма серьезную переделку самолета: разработку и испытание практически нового фюзеляжа, тормозных щитков и системы управления ими, пересмотр коренным образом размещения экипажа, изменение винтомоторной установки. К 1 августа 1940 г. уже следовало представить комплекты рабочих чертежей нового бомбардировщика на оба завода. Даже тот изматывающий темп работы, который был характерен для ОТБ в период проектирования истребителя "100", признали недостаточным. Коллектив "зеков" (впрочем, летом 1940 г. Петляков был освобожден, а в октябре назначен главным конструктором завода № 39) был укреплен почти сотней специалистов из конструкторских бюро Яковлева, Ильюшина и Архангельского. Кроме того, был введен дополнительный ужин в 22 ч, после которого работали еще 2-3 часа.
Статические испытания проводили только для новых элементов – фюзеляжа с большими блистерами в хвостовой части и мотогондол другого типа. Максимальное напряжение сил дало свои результаты – в установленный срок все чертежи были сданы. Однако конечный результат был обесценен неподготовленностью авиационных заводов к производству машины. Опытного самолета по существу не было, сделали только деревянный макет и собранный "на коленке" фюзеляж. ПБ-100 сразу должен был строиться серийно. На заводах не были своевременно подготовлены и отработаны многочисленные шаблоны (их планировалось изготовить на заводе № 156), стапели, сборочные стенды, словом, отсутствовала технология изготовления этой, во многом совершенно оригинальной, машины.
Между тем производство ПБ-100 было не простым. Особенно сложным являлось изготовление двухлонжеронного крыла со сравнительно тонкой обшивкой из дюраля толщиной 0,6-0,8 мм и густым набором стрингеров-угольников и нервюр. Впоследствии это крыло преподнесло создателям самолета ряд неприятных сюрпризов. Кроме того, в "наследство" пикировщику достались электромеханические дистанционные механизмы управления. Электромоторы приводили в движение посадочные щитки, тормозные решетки, жалюзи и заслонки радиаторов, триммеры рулевых поверхностей, изменяли угол установки стабилизатора, выполняли ряд других функций. Серийное производство ПБ- 100 потребовало развернуть выпуск нескольких типов электромоторов, работающих от бортовой сети.
Немало времени ушло на изготовление и отладку автомата пикирования АП-1. На первых порах автоматы пикирования собирались покупать в Германии через Наркомат внешней торговли (НКВТ), затем подготовили две отечественные конструкции. Один автомат являлся копией немецкого электрогидравлического, а другой работал по оригинальной пневматической схеме. Оба устройства вместе с тормозными решетками для будущего ПБ-100 испытывались в июле 1940 г. на одном из трех закупленных Ju 88А-1. В итоге выбрали пневматический вариант. Помимо этого у "юнкерса" позаимствовали нанесение на боковых стеклах кабины линий, показывающих угол пикирования.
По сравнению с высотным истребителем "100" внешний вид новой машины существенно изменился. Штурман теперь находился вместе с летчиком в общей негерметичной кабине. Исчезли выступавшие за кили части стабилизатора. Другие отличия были связаны в основном с изменениями в винтомоторной установке. Так, снятие турбокомпрессоров позволило уменьшить мидель мотогондол на 20-25%, что в сочетании с использованием реактивных выхлопных патрубков несколько увеличило скорость полета самолета. С этой же целью была изменена форма туннелей маслорадиаторов, а их площадь охлаждения увеличена на 60% для улучшения температурных режимов моторов М- 105.
Увеличили и охлаждаемую поверхность водяных радиаторов (на 30%), а также установили жалюзи вместо створок на выходе соответствующих тоннелей. Однако новый выступающий фонарь кабины пилота-штурмана, тормозные решетки и обтекатель люковой установки увеличили сопротивление самолета. Пришлось заменить опытный винт ВИШ-42, стоявший на "сотке", на серийный ВИШ-61Б.
Сравнение проекта ПБ-100 с "конкурентами" – самолетами Ар-2 (СБ-РК) и Як-4 (ББ-22) – было не в пользу последних. Новый бомбардировщик должен был летать на 60 км/ч быстрее, чем Ар-2, и нести заметно большую бомбовую нагрузку, чем Як-4. Главное, что он мог применяться с крутого – вплоть до углов порядка 70-75° – пикирования.
Несмотря на все усилия, предпринятые серийными заводами для обеспечения выпуска установленного количества ПБ-100 в 1940 г., выполнить план не удалось. Не смогли они реализовать и другое указание НКАП, посланное вслед за первым и явно нацеленное на смягчение последствий невыполнения задания Комитета Обороны, сдать первый самолет к 7 ноября 1940 г. В октябре военная приемка сообщала: "Выход первых машин на аэродром нужно ожидать не ранее середины ноября". В качестве причин опоздания называли позднее поступление чертежей и большое количество неувязок, разрешавшихся по ходу дела. Наказание последовало незамедлительно: со своих постов были сняты директора заводов № 39 и № 156, получил взыскание директор завода № 22. В конце ноября на заводе № 39 собрали первый ПБ-100, еще две машины находились на начальных стадиях сборки.