Los SB-2 continuaron siendo empleados en operaciones nocturnas, principalmente durante la Defensa de Leningrado, atacando a la artillería alemana, y más tarde durante la Batalla de Moscú; En diciembre de 1941, sin embargo, la mayor parte de los SB operativos antes del ataque alemán ya habían sido destruidos o sustituidos por versiones más modernas, aunque algunos aparatos continuaron siendo usados en ataques en el Frente del Norte (Múrmansk) y contra Finlandia hasta marzo de 1942.