Летом 1935 года совершил первый полёт опытный двухмоторный бомбардировщик ЦКБ-26, спроектированный бригадой Центрального конструкторского бюро (ЦКБ), возглавляемой Сергеем Владимировичем Ильюшиным. Это был низкоплан смешанной конструкции. Крыло и оперение — цельнометаллические, фюзеляж — деревянный монокок. Вооружение — два пулемёта; самолёт поднимал до 1000 кг бомб. Экипаж — три человека.

На опытной машине экипаж лётчика В. К. Коккинаки установил в 1936 году три международных рекорда подъема на высоту с грузом в 500, 1000 и 2000 кг.

С учетом результатов испытаний и требований, предъявляемых к дальнему бомбардировщику, конструкторская группа С. В. Ильюшина в 1936 году подготовила второй вариант самолёта — ЦКБ-30, уже цельнометаллический с удлиненной носовой частью фюзеляжа и площадью крыла — 65,6 м2. С теми же двигателями М-85 по 800 л.с., что и на ЦКБ-26, вес пустого ЦКБ-30 первоначально был 4200 кг, а после доводок — 5030 кг. Нормальный взлётный — 6965 кг. Вооружение — три пулемёта ШКАС, которые устанавливались в носовой башне, на турели и в нижней кинжальной установке.

На испытаниях ЦКБ-30 показал скорость 335 км/час у земли и до 415 км/час на высоте 4800 м. Дальность полёта — 4200 км. Самолёт под маркой ДБ-Зб был принят к серийному производству.

Лётчик В. К. Коккинаки и штурман А. М. Бряндинский в июне 1938 года выполнили на ДБ-3 беспосадочный перелёт Москва — Спасск-Дальний. Расстояние в 7580 км самолёт прошел за 24 часа 36 мин. со средней скоростью 317 км/час. В конце апреля 1939 года на такой же машине В. К. Коккинаки со штурманом М. X. Гордиенко пролетели без посадки из Москвы в США. Средняя скорость по маршруту протяженностью почти 8 тыс. км достигала 318 км/час.

В предвоенные годы заводы построили несколько тысяч самолётов ДБ-3 и его вариантов, в том числе торпедоносного для авиации Военно-Морского Флота. В период Великой Отечественной войны авиационные части, вооруженные самолётами ДБ-ЗФ, получившими затем название Ил-4, действуя в основном ночью, наносили по врагу мощные бомбовые удары.