M-34 motoren ble utsatt for spesialimprovisering i forbindelse med spesielle oppdrag som rekordflygning, og en ny variant, M-34FRN, var utviklet med en ytelseskraft på 900 hk, senere overgått med M-34FRNV som oppnådde 1 200 hk i prestasjonskraft. «F» står for , økt kraft, mens «V» står for , høyde. I 1936 ble et enslig TB-3-4M34FRNV modifisert med TK-1 turbokompressor, to for hver motor. Prosjektet ble avblåst ettersom turbokompressorene var meget temperamentalt i drift.