Снижать вес можно было либо применением новых материалов и изменением технологии, либо за счет снятия части оборудования и вооружения. УВВС оба варианта не устраивали: первый приводил к задержке массового выпуска, второй - к снижению боевой эффективности. Поэтому с ростом веса пришлось смириться. Самолет-эталон 1933 г. получил новое шасси и усиленную первую раму фюзеляжа, а в остальном планер не изменился.
Немало хлопот доставила модернизация оборудования. Многого просто не существовало. Вплоть до середины апреля эталон 1933 г. простоял без фотоаппарата, радиостанции и многих приборов. Даже новое шасси не могли опробовать - механизм управления тормозами мастерские ЦАГИ сдали только в мае.
Длительная возня с подготовкой эталона привела к тому, что большую часть самолетов выпуска 1933 г. сделали по стандарту предыдущего года. Лишь с лета начали внедрять отдельные новшества. С 18-й серии под крылом смонтировали держатели для так называемых ракет Хольца с автоматическим сбросом догоревших ракет (если маломощные фары не помогали, их можно было использовать для освещения, например, посадочной площадки). Чуть позже изменили короба для дисков пулеметов ДА, ввели усовершенствованный кольцевой прицел, переделали привод синхронизатора. Тормоза появились только с конца осени. Из-за нехватки колес до марта следующего года с завода периодически отправляли Р-5 с новыми осями, но колесами старого образца.
Р-5 выпуска 1934 г. с тормозными колесами. Подкрыльные дуги сохранены, возможно, по требованию строевых частей
Р-5, оборудованный для буксировки десантного планера «Яков Алкснис». 1934 г.
Второй экземпляр Р-5, верхнее крыло которого в опытном порядке оснащено механизацией, а нижнее - элеронами. НИИ ВВС, февраль 1933 г.
В воинских частях к первым самолетам с тормозными колесами отнеслись неодобрительно. Тормоза работали ненадежно. Вскоре начали ломаться оси. Оказалось, что на заводе их делали второпях, оставляли заусенцы, забывали снимать фаски. Установка тормозов увеличила нагрузку на амортизаторы, с мая 1934 г. из строевых частей посыпались жалобы на быстрый износ внутренней трубы, скользившей в наружной. Ее стали шлифовать, затем установили для уменьшения трения бронзовые кольца и смонтировали добавочную масленку. Такое шасси имели все Р-5, начиная с 8-й машины 42-й серии (№ 9052), выпущенной в октябре 1934 г.
В 1932-34 гг. попробовали два варианта крыла с предкрылками и закрылками. Механизация позволила снизить посадочную скорость и улучшить поведение самолета на малых скоростях, но скороподъемность и максимальная скорость уменьшились. В серию такое крыло не внедрили.
Всего в 1933 г. выпустили 1572 машины. На 1934 г. УВВС планировало дальнейшее совершенствование Р-5. Ставились задачи увеличить скорость на 15 км/ч, снизить массу не менее чем на 200 кг за счет внедрения магниевого сплава «электрон», ввести масляно-пневматическую амортизацию шасси, а со второго полугодия - модернизировать вооружение. Скорость при неизменной мотоустановке можно было поднять за счет улучшения аэродинамики. Конструкторы решили ввести зализы у стоек, крыла и оперения. С уменьшением веса было хуже - «электрон» в СССР не производился. За счет облегчения отдельных узлов и применения легированной стали можно было «выжать» 80-85 кг.
Замену вооружения планировали на второе полугодие. В задней кабине собирались поставить новую турель Тур-Ток (Тур-8) с пулеметом ШКАС обр. 1933 г., известным как «ШКАС с бородой» (подствольным коробом для ленты). Позже от «бороды» отказались. ШКАС обр. 1934 г. питался из ящика турели, в котором находилось 750 патронов, затем 1000. Наружные балки бомбодержателей
требовали заменить на встроенные Д-1 (Дер-31). Их электропиротехнические замки срабатывали по команде электросбрасывателя СР.
В августе 1934 г. начали испытания нового эталона. Он имел Тур-8 с пулеметом ШКАС и 12 балок Дер-31. 8 из них (в том числе 4 двухзамковых) встроили в нервюры крыла, 4 - в днище фюзеляжа. Сбросом бомб управляли электробомбосбрасывателем ЭСБР-1. Кроме того, у летнаба смонтировали механический сбрасыватель АСБР-2. В целом новое вооружение одобрили, хотя отметили ряд недостатков.
Фактически самолеты выпуска 1934 г. соответствовали образцу конца 1933 г., но мотор М-17Б заменили на усовершенствованный М-17Ф. Характерным внешним признаком стало отсутствие защитных дуг под крылом. Таким способом хотели хоть немного улучшить аэродинамику. Эта мера вызвала резкую критику строевых летчиков, поскольку дуги не давали зацепиться за землю при разбеге на неровных полевых аэродромах. Со второй половины 1934 г. Р-5 стали комплектовать «поясной» подвеской для бомб калибром 250 кг и новых «ротативно- рассеивающих» (кассетных) бомб РРАБ. Еще одной новинкой стало кислородное оборудование для высотных полетов. Часть машин получила дыхательные приборы КП-1, маски и кислородные баллоны.
1934 г. стал последним годом массового производства Р-5: завод N9 1 собрал 1642 машины. С начала 1935 г. выпуск устаревавшего Р-5 начали свертывать. Существенных изменений в его конструкцию уже не вносили, а от планов организовать выпуск на заводе № 125 в Иркутске отказались. В конце года Р-5 сняли с производства. Всего за этот год изготовили 500 машин разных модификаций.