К 1 октября ВВС приняли уже 235 «некондиционных» бомбардировщиков, а на заводе стоял еще 41. Управление ВВС вновь поставило вопрос о целесообразности выпуска таких СБ. Но тут промышленности удалось одержать некоторый успех. Официальным эталоном «201-й серии» стал бомбардировщик № 13/221 (т.е. взятый из 221-й серии). На нем внедрили все усовершенствования, одобренные на № 2/202, плюс закольцевали бензопомпы обоих моторов, перенесли воздухозаборник пневмопочты, ввели горловины заправки системы охлаждения (это вдвое уменьшило время заливки). Самолет испытывался в НИИ ВВС с 28 сентября по 25 октября, совершив 20 полетов. За счет лучшей отделки он оказался быстроходнее СБ № 2/202 на 7-9 км/ч. Внешним отличием 221-й серии стала «губа» воздухозаборника водяного радиатора, вытянутая вперед, и боковые убирающиеся зеркала заднего вида у пилота.
Последующие серии выполнялись по этому образцу. В ноябре 1939 г. на контрольные испытания выставили самолет № 15/223. Ни его оборудование, ни летные данные практически не отличались от эталона. Конечно, до желаемой скорости 450 км/ч (о 500 км/ч уже и не заикались) машина не дотягивала, но, по крайней мере, и не страдала таким количеством дефектов, как ее предшественники. Таким образом, первый этап модернизации 1939 г. растянулся на десять месяцев, в значительной мере спутав карты и промышленности, и ВВС, и не дав ожидавшихся выгод.
В конце 1939 г. на СБ появилось ракетное вооружение. Впервые его испытывали в НИПАВ в апреле 1938 г. Старый СБ вооружили шестью реактивными снарядами РС-132. Считалось, что они могут быть полезны при обстреле таких целей, как города или железнодорожные узлы, небольших судов, подводных лодок в надводном положении. По ним хотели стрелять с дистанции 5-7 км. Возможно было также применение РС-132 по плотному строю бомбардировщиков противника. Установку первоначально делали для «крейсера» Р-6, а затем доработали под СБ. Пилоту поставили стрелковый прицел. Экипаж капитана Хрипкова осуществил с самолета 169 пусков. Результаты оказались не очень хорошими: отметили, что скорость снаряда мала, а разброс очень велик.
Войсковые испытания РС-132 на СБ, проходившие в Белой Церкви, завершились в ноябре 1938 г. В целом они повысили доверие руководства ВВС к ракетному вооружению, однако решено было, что конструкция пусковых установок («ракетных орудий») нуждается в усовершенствовании. 22 февраля следующего года Управление ВВС попросило включить в производственный план 1939 г. оснащение ракетами 100 бомбардировщиков.
В марте провели полигонные испытания новых, однопланочных «ракетных орудий». У старого варианта планок (направляющих) было две на каждый снаряд. Теперь самолет нес восемь РС-132. Уменьшились габариты и вес установки, упростился процесс заряжания, «…однопланочные ракетные орудия имеют крупные преимущества во всех отношениях…»
А с осени 1939 г. СБ с реактивным вооружением начали выпускаться серийно. Такие машины имели усиленные нервюры консолей (с 10-й по 16-ю) и прицелы ПАК-1 или ПБП-1 у летчика. Самолет нес уже десять РС-132, установленных под небольшим углом вверх, чтобы не сжечь обшивку. Бомбардировщики с РС-132 стали поступать в строевые части, но в войне с Финляндией их ни разу не использовали.
Модернизация СБ снизила темпы серийного производства. В сентябре 1938 г. Управление ВВС вносило свои предложения по заказу на следующий год. В длинный список вошли и 3500 СБ (все с моторами М-103). В Наркомате обороны эту цифру увеличили до 4000 машин. Наркомат оборонной промышленности даже под сильным давлением соглашался поставить только 3000. Уже в ноябре, проявив более реалистичный подход, запросы ВВС урезали до 3000 СБ, а 11 декабря – до 2600. В конечном итоге на этот год ВВС заказали промышленности 2700 СБ. Этого должно было хватить для перевооружения 12 полков, 12 отдельных эскадрилий и 3 авиаотрядов, а также создания необходимых резервов (до 50% штата). На СБ хотели перевести два тяжелобомбардировочных (с ТБ-3), семь легкобомбардировочных (с Р-5 и Р-Зет), один штурмовой (с Р-5Ш) и все десять дальнеразведывательных эскадрилий (с Р-6 и КР-6). Последняя задача признавалась наиболее важной, поскольку КР-6, а тем более Р-6, уже безнадежно устарел. Уже в 1-м квартале на СБ должны были перевооружить дальнеразведывательные эскадрильи ВВС 1-й Отдельной Краснознаменной армии на Дальнем Востоке. Параллельно намечалось переукомплектовать строевые части машинами «96-й серии» и более поздними, передав старые в учебные подразделения и летные школы. Кроме того, планировалась поставка СБ в гражданский воздушный флот (как скоростные почтовые), авиацию погранохраны и Осоавиахим.
Освоение модернизированных бомбардировщиков «201-й серии» при их довольно длительной доводке до приемлемого состояния вынудило скорректировать планы. 20 мая 1939 г. заказ наркомата обороны урезали до 2198 СБ, т.е. уменьшили примерно на 300 самолетов. Несмотря на все передряги, к осени 1939 г. завод № 22 смог выйти на рубеж устойчивого выполнения и даже перевыполнения пониженного плана. На 1 сентября в целом там сдали 819 скоростных бомбардировщиков (включая 78 безоружных ПС-40 для Главного управления ГВФ) при плане 705. Завод в Иркутске по-прежнему отставал, с трудом осваивая протестированные бензобаки, – 84 машины из 140. Но «221-я серия» с новыми переделками подкосила и московское предприятие. Много машин отстаивалось на площадках, периодически вновь попадая в цеха. В итоге за год ВВС с завода № 22 получили 1313 СБ – примерно на 250 машин меньше запланированного. Завод № 125 недодал около 130 самолетов. Там сдали 343 СБ, причем местный аналог московской «201-й серии» там еще и не начинали осваивать. При этом, как и раньше, иркутские машины обходились дороже московских. Если завод № 22 получал за каждый СБ 390 тысяч рублей, то 125-й – 540 тысяч!
