Как отмечалось выше, третий опытный самолет "103", получивший обозначение "103В", должен был строиться с новыми двигателями воздушного охлаждения типа М-120ТК-2 (1650/1800 л.с.). Проектирование самолета "103В шло практически одновременно с первыми двумя опытными машинами с двигателями жидкостного охлаждения. 2 марта 1941 г чертежи на "103В" 2М-120 ТК- 2 были сданы в опытное производство. Однако из-за задержек с доводками и испытаниями опытного двигателя М- 120, весной 1939 года принимается решение строить самолет "самолет 103В" с двигателями типа М-82 (1330/1700 л.с.). 9 мая 1941 года выходит Постановление Правительства №1238-517, а 13 мая соответствующий Приказ НКАП №438 по данному вопросу. 24 мая 1941 года вышел Приказ НКАП №475, в котором в частности говорилось:
"Директору завода №156 т. Ляпидевскому установить на самолет "103" моторы М-82 А и выпустить этот самолет ("103" 2М-82А) к 25 июля с.г.
Начальнику ЦКБ-29 т.Кутепову Г.Я. обеспечить сдачу чертежей по ВМГ самолета "103" 2 М-82 А с 1 по 25 июня с.г…
Директору завода №19 т.Кожевникову передать заводу №156 один мотор с редукцией 0,69 5 июня с.г., для доводки ВМГ один мотор с к 10 июня и 2 мотора к 25 июня с.г. И.О.Нач.ЦАГИ т.Шишкину установить до 1 июня с.г. наивыгоднейшую редукцию для М-82 А. Гл. конструктору т.Швецову разработать и испытать редуктор к мотору М-82А со степенью редукции, рекомендованной ЦАГИ, а директору завода №19 т.Кожевникову поставит 3 мотора М-82А с редукцией по указанию ЦАГИ…
Для форсирования работ по выпуску самолета "103"2М-82А разрешить директору завода №156 применять на период с 20 мая по 1 августа 1941 г. аккордно-премиальную систему оплаты труда, при проектировании по ЦКБ-29 и в производстве при постройке. Для этой цели выделить 250000 руб."
В Постановлении ГКО от 17.07.41 г. по постановке серии самолета "103У" предписывалось НКАП и НКВД СССР изготовить 1 самолет "103У" с М-82 к 15 августа 1941 года. Начавшаяся война и эвакуация ЦКБ-29 и завода №156 существенно скорректировали эти планы. В ходе эвакуации недоконченный "103В" перевозится в Омск на строющийся завод №166, туда же был направлен весь задел по серии самолетов "103У". Первый опытный самолет "103В" и первые серийные машины строились еще в незаконченных корпусах под крышей из натянутого брезента.
7 октября 1941 года приказом НКАП А.Н.Туполев назначается Главным конструктором завода №166. В ноябре 1941 года часть КБ А.А.Архангельского прибыло в Омск и влилось в туполевское КБ. К концу 1941 года окончательно складывается коллектив, который ведет весь комплекс работ по внедрению в серию и совершенствованию самолета "103В", будущего Ту-2. Общее руководство и функции Главного конструктора осуществлял А.Н.Туполев. Распределение работ между бригадами было следующее:
– бригада В.Л.Александрова – винты;
– бригада А.П.Балуева – моторное оборудование;
– бригада А.Р.Бонина – гидравлика;
– бригада С.А.Вигдорчика – технология;
– бригада С.М.Егера – общие виды;
– бригада Л.Л.Кербера – электро-ра- диооборудование;
– бригада А.В.Надашкевича – вооружение;
– бригада Н.С.Некрасова – оперение;
– бригада И.Г.Немана – фюзеляж;
– бригада М.Н.Петрова – фонари;
– бригада Т.П.Сапрыкина – шасси;
– бригада Б.А.Саукке – крыло;
– бригада Н.А.Соколова – вибрации;
– бригада А.Э.Стерлина – аэродинамика;
– бригада Г.С.Френкеля – аэронавигационное оборудование;
– бригада А.М.Черемухина – прочность;
– бригада В.А.Чижевского – центроплан.
Руководителем всех работ по доводке самолетов и по внедрению их в серию и эксплуатацию А.Н.Туполев назначает Д.С.Маркова. Ведущим инженером по доводочным и летным испытаниям – Е.К.Стомана.
К ноябрю 1941 года опытный самолет "103В" 2М-82А (обозначение по КБ самолет "60") был построен. Самолет "103В" 2М-82 представлял собой модификацию "103У" и отличался от последнего следующим:
– двигатели водяного охлаждения АМ-37 были заменены на двигатели воздушного охлаждения типа М-82А;
– в отъемных частях крыла параллельный гофр был заменен на конический, в целях лучшей связи с обшивкой. Остальные агрегаты остались без изменений, либо в них вводились улучшения по опыту испытаний самолетов "103" и "103У".
К таким улучшениям можно отнести:
– изменения системы бензопитания по рекомендациям НИИ ВВС для серийного самолета "103С";
– перевод системы бомбосбрасывания с механической на пиротехническую;
– увеличение площади вертикального оперения, по типу доработок на "103У".
Заводские испытания опытного самолета "103В" 2М-82 должны были проводиться как совместные с ВВС. 9 октября 1941 года приказом НКАП и ГУ ВВС №1054/219 (приказ по заводу №166 от 12.11.41 г. №№8/15) назначается экипаж для проведения испытаний в составе: летчика-испытателя М.П.Васякина, штурмана – Н. М.Панченко, ведущего инженера от завода – Е.К.Стомана. От ВВС в испытаниях принимали также участие ведущий инженер Мируц и летчик Жданов, штурман Цветков. 15 декабря 1941 года опытный самолет "103В" совершает первый полет (по одним данным в первый полет машину поднял экипаж под командованием М.П.Васякина, по другим – заводского летчика-испытателя Я.Г. Пауля).