Создание самолета Ту-2 (фронтового бомбардировщика) началась в конце 1939 года конструкторской группой во главе с А.Н.Туполевым. В январе 1941 года вышел на испытания, опытный самолет, обозначенный "103". В мае того же года начались испытания его улучшенного варианта "103У", отличавшегося более сильным оборонительным вооружением, измененным расположением состава экипажа, который состоял из летчика, штурмана (мог в случае необходимости быть стрелком), стрелка-радиста и стрелка. Самолет оснащался высотными моторами АМ-37. На испытаниях самолеты "103" и "103У" показали выдающиеся летные качества. По скорости на средних и больших высотах, дальности полета, бомбовой нагрузке и мощи оборонительного вооружения они существенно превосходили Пе-2. На высотах более 6 км они летали быстрее почти всех серийных истребителей, как советских, так и немецких, уступая только отечественному истребителю МиГ-3.

В июле 1941 года было принято решение о запуске "103У" в серию. Однако в условиях начавшейся войны и широкомасштабной эвакуации авиационных предприятий организовать выпуск моторов АМ-37 не удалось. Поэтому конструкторам пришлось переделывать самолет под другие моторы. Ими стали М-82 А.Д.Шведкова, которые только что начали выпускаться серийно. Испытания нового варианта самолета, названного "103В", а затем Ту-2, начались в декабре 1941 года, а уже в 1942 году с конвейера сошли первые серийные машины. Завод выпустил уже 80 Ту-2, когда вышло правительственное решение о замене его на истребитель Як-9. Ошибочность этого решения стала очевидна очень скоро, и производство Ту-2 возобновили на другом заводе. Первые бомбардировщики там вышли в 1943 году. От ранее выпущенных они отличались более мощными моторами АШ-82ФН, усиленным оборонительным вооружением (вместо пулеметов калибра 7,62 мм поставили 12,7 мм), упрощенной конструкцией. Самолеты этого типа применялись на фронтах с 1944 года. Производство этого типа бомбардировщиков продолжалось еще несколько лет после войны, пока их не сменили реактивные бомбардировщики. Всего было построено 2547 самолетов.