Cette version fut alors nommée officiellement Il-2 et sa production à grande échelle commença début 1941, les premières livraisons arrivant en mai, juste à temps pour l'invasion allemande. Elle connut de nombreuses modifications telles qu'un changement du système de visée (viseur PBP remplacé par un dispositif de visée faisant appel à des repères fixes et plus rudimentaire en raison de l'attribution prioritaire des PBP aux appareils de chasse), des modifications des canons (canons ShVAK de remplacés par des canons VYa de ), des carénages de ces canons, du renforcement de la structure du fuselage et de la réduction du nombre de roquettes embarquables du fait de la forte traînée de leurs rails de lancement. Cette utilisation de roquettes air-sol fut initiée en 1937 par le Polikarpov I-16-10.