Первый опытный экземпляр самолета Туполев АНТ-40 (СБ) - "СБ" означало "скоростной бомбардировщик" - впервые поднялся в воздух 25 апреля 1934 г. с двумя звездообразными двигателями Райт Циклон (Wright Cyclone). Переоснащенный советскими моторами М-87, он был перестроен после аварии при посадке и значительно модифицирован. Второй и третий опытные самолеты имели двигатели Испано-Сюиза (Hispano-Suiza), увеличенную хорду крыла, более высокое вертикальное оперение и переработанные элероны. Эти самолеты поднялись в воздух в октябре 1934 г. и сентябре 1935 г. соответственно; серийное производство началось в 1935 г.

Бомбардировщик СБ был цельнометаллическим среднепланом с экипажем из трех или четырех человек. Первые серийные самолеты оснащались двигателями М-100 мощностью 559 кВт (750 л.с.). Впоследствии они были заменены двигателями М-100А мощностью 641 кВт (860 л.с.), а последний серийный вариант СБ-2бис, впервые поднявшийся в воздух в октябре 1936 г., имел более мощные двигатели М-103. Серийное производство составило 6656 самолетов. Последние машины появились в конце 1940 г.

Самолет СБ-2 сначала хорошо зарекомендовал себя в Испании, позднее на Дальнем Востоке, но ко времени его участия в Финской войне 1939-40 гг. безнадежно устарел. Среди зарубежных пользователей была Чехословакия, которая импортировала 53 самолета СБ с двигателями М-100А, а затем начала его производство по лицензии с двигателями Испано-Сюиза. Всего было поставлено 111 экземпляров, причем большинство из них использовались Люфтваффе в качестве учебно-тренировочных самолетов и буксировщиков планеров после падения Чехословакии. Финляндия использовала 24 бомбардировщика СБ и СБ-2бис. Китай получил около 200 бомбардировщиков СБ в конце 1937 г.

В июне 1941 г. бомбардировщиками СБ было укомплектовано большое число эскадрилий ВВС Красной Армии. Многие были потеряны. Уцелевшие продолжали использоваться до 1943 г., главным образом, в ночных операциях. Разработки бомбардировщика СБ включали транспортный самолет ПС-40, поставленный Аэрофлоту в 1938 г.; учебно-тренировочный самолет для экипажей УСБ или СБ-3 с открытой кабиной инструктора в новой сплошной носовой части; транспортные самолеты ПС-41 и ПС-41бис, построенные в 1939 г. и 1940 г., соответственно; бомбардировщик-торпедоносец (1936 г.) АНТ-41 (Т-1) и двухместный пушечный истребитель АНТ-46 (ДИ-8).