油箱个数但增加了容积，机鼻加长给领航员更大工作空间。改进型号称DB-3F(F代表“增强”)。1939年5月21日首飞。1940年通过国家定型量产。量产型号换装了图曼斯基M-88发动机，1100马力，替换了DB-3M使用的950马力的M-87B发动机。在苏德战争初期本机开始轰炸德国，虽然机体不算巨大和载弹不多，但胜在航程较远。可是起初因为苏联缺乏远航战斗机护航，而令本机损失惨重，加上德军破坏了伊留申飞机厂和供应铝材的工厂后，被撤退到偏远的西伯利亚生产，部分飞机的外翼段和机身的分段採用木材制造，增加装甲板覆