Среди самолётов, созданных советскими конструкторами перед войной, видное место занимал скоростной пикирующий бомбардировщик Пе-2 (Петляков-второй). Первоначально самолёт был спроектирован в 1940 году коллективом, возглавляемым Владимиром Михайловичем Петляковым, в варианте двухмоторного высотного истребителя дальнего действия. Но требования к самолёту изменились и в том же 1940 году он был переделан в пикирующий бомбардировщик. После быстро проведенных испытаний и небольших доделок самолёт под маркой Пе-2 был запущен в серийное производство.

Пе-2 — цельнометаллический моноплан с двумя двигателями М-105Р по 1100 л.с., со средним расположением крыла и двухкилевым хвостовым оперением. Это был первый в стране максимально электрифицированный самолёт. Отклонение закрылков, тормозных щитков, триммера руля высоты, элеронов и рулей направления, створок водорадиаторов, управление насосом гидросистемы, уборкой и выпуском шасси осуществлялось с помощью электродвигателей мощностью от 2 до 30 вт. Для облегчения ввода в пикирование и вывода из него после сброса бомб на самолёте был установлен специальный электромеханический автомат.

Вооружение Пе-2 состояло из двух неподвижных пулемётов для стрельбы вперед, одного в верхней и одного в нижней установках — для стрельбы назад. Кроме того, у стрелка-радиста был пулемёт ШКАС на шкворневой установке. В зависимости от задания самолёт брал до 1500 кг бомб различного калибра. Четыре бомбы по 100 кг размещались на внутренней подвеске в фюзеляже, две — в мотогондолах. Более крупные подвешивались под центропланом. Взлётный вес — 7536 — 8520 кг, вес пустого — 5800 кг.

Хорошие пилотажные качества, большая скорость (до 540 км/час) и значительный потолок (8800 м) позволяли использовать Пе-2 для решения многих боевых задач. В годы Великой Отечественной войны Пе-2 стал основным фронтовым бомбардировщиком. Прославленный командир пикировщиков дважды Герой Советского Союза Иван Семенович Полбин особенно ценил этот самолёт.

Пикировщики Пе-2 широко применялись для ударов по войскам противника на поле боя, по его ближним тылам, узлам сопротивления, командным пунктам и другим малоразмерным и точечным целям.

Учитывая нужды фронта, конструкторский коллектив, возглавляемый В. М. Петляковым, подготовил две модификации серийного Пе-2. Оставив без изменений схему, размеры и основное оборудование, конструкторы оснастили крыло самолёта в варианте истребителя-перехватчика автоматическими предкрылками. Тормозные решетки, ограничивающие скорость пикирования, были сняты, а бортовое вооружение усилено. Испытания показали, что такой вариант самолёта, получивший название Пе-3, полностью отвечает боевому назначению истребителя-перехватчика. Уже в 1941 г. заводы выпустили почти 200 машин этого типа под литерами Пе-3-бис. Большинство из них было передано частям, принимавшим активное участие в разгроме немецко-фашистских войск под Москвой.

Создание и организация массового производства самолётов Пе-3 в истребительном и разведывательном вариантах были проведены в кратчайшее время. Коллектив конструкторского бюро умело использовал идеи, заложенные при первом проектировании Пе-2, как многоцелевого самолёта. Самолёты Пе-З-бис выпускались в основном с двигателями В1С-105Р мощностью по 1100 л.с. Их вооружение состояло из двух пушек ШВАК калибром 20 мм, трех крупнокалиберных пулемётов (БС) и двух скорострельных пулемётов (ШКАС).

Самолёт Пе-3 с двигателями ВК-107А мощностью по 1650 л.с. на высоте 5700 м развивал скорость до 657 км/час. Заводы выпустили около 11,5 тыс. самолётов Пе-2 и его вариантов.