Pe-3 (航空機)
試作機の空虚重量は5,890 kg、通常離陸重量は7,800 kgであり、当時生産されていたPe-2よりわずかに重かった。テスト中には高度5,000 mで最大速度530 km/h、実用上限高度9,000 m、最大航続距離2,150 kmの性能を示した。この性能は十分なものと判断され、8月14日にはモスクワの第39工場に5機の量産試作機を製造して8月25日までに引き渡すよう命令が下された。この過程では多くの新規部品について図面が用意されていなかったため手直しをしながら装着しなければならず、生産が遅れるという困難に見舞われた。
8月29日から9月7日にかけ、量産試作機に対して確認範囲をいくらか増やした試験が空軍科学試験機構(ロシア語: Nauchno-Issledovatel'skiy Institoot Voyenno-Vozdushnykh Seel—NII VVS)により行われた。NII VVSは先の性能値を確認したが、試験ではそれ以外の問題も判明した。下側のUBK機銃を撃つと機首下面のプレキシグラス窓にひびが入る問題は、当初はいくつかの窓をジュラルミン板に交換することで解決したが、これは強度が十分でないことが判明し、後に鋼板に交換された。また、大口径機関銃から排出された薬莢や弾帯が翼の外板を損傷し、また時折ラジエータの空気取り入れ口に入り込んで広範囲に損傷を与える可能性があることが明らかになった。
最初のPe-3は1941年8月に第95高速爆撃機航空連隊に引き渡され、9月中の再訓練の後に、初期には対地攻撃と護衛任務にあたった。9月25日には第95戦闘機航空連隊に改称され、モスクワの防衛にあたる防空軍第6戦闘機航空軍団に配属された。数日後、イギリスの軍事派遣委員を乗せてヴォログダからモスクワに飛行する数機のC-47を6機のPe-3が護衛し、数機のドイツ機による攻撃から輸送機を守ることに成功した。タイフーン作戦中には、Pe-3はモスクワに迫るドイツ軍歩兵の隊列に機銃掃射を加えた。10月24日には第95戦闘機航空連隊と第208戦闘機航空連隊の合計27機のPe-3がカリーニンのドイツ軍飛行場を攻撃し、ドイツ軍航空機30機の破壊を記録した。ソ連側の損害は5機で、その中には第208連隊長のS.キビリヌム少佐も含まれていた。第9、第40、第54、第511爆撃機航空連隊もまた9月中にPe-3を受領し、同様の任務にあたった。Pe-3が最初に戦闘に参加してからの3か月でおよそ50機が失われ、これはそれまでの生産数の約25%に相当した。損失率が非常に高かったため、多くの部隊が損失を減らすためにより危険の小さな偵察任務にあたり始めた。Pe-3は10月に第1、第2、第3偵察機航空連隊にも配備された。