Существовали еще две модификации самолета Пе-8; пассажирский вариант с сохранением оборонительного вооружения для дальних перелетов небольшого количества пассажиров и вариант со специальным оборудованием для полярной авиации
Но наиболее заслуженным боевым самолетом В. М. Петлякова явился самолет Пе-2, разработанный на базе "100". Самолет "100" создавался в необычных тюремных - условиях. В. М. Петляков, арестованный в 1937 г., работал в так называемом "спецтехотделе", где многие выдающиеся авиационные инженеры и ученые трудились под стражей, создавая новые самолеты. А. Н. Туполев, арестованный в сентябре 1937 г., также работавший в "спецтехотделе", говорил; "...мы любили свою Родину не меньше, а больше тех, кто собрал нас, поэтому мы, стиснув зубы, должны были сделать первоклассные самолеты". Так же думали и другие и работали над различными вариантами "сотки". Прослужив в военной авиации 66 лет и имея непосредственное отношение к созданию боевой авиации, я не смог ни у кого точно выяснить расшифровку этого термина. Может быть, это "С"пец "Т"ех. "О"тдел
Излишнее увлечение в те годы военных и гражданских авиационных специалистов истребительной авиацией побудило В. М. Петлякова и созданию высотного скоростного двухместного двухмоторного истребителя-перехватчика под индексом "100", Для Владимира Михайловича это была принципиально новая задача, так как до этого в ОКБ А. Н. Туполева он руководил созданием тяжелых самолетов.
Основное внимание при проектировании уделялось достижению высоких аэродинамических качеств самолета, что после расчетов экспериментально подтверждалось продувками в аэродинамических трубах ЦАГИ. Сложной проблемой явилось создание герметической пилотской кабины, совершенно необходимой для высотного самолета, хотя некоторый опыт по созданию таких кабин имелся в организации, которой руководил Чижевский. Другой проблемой, решенной при создании самолета, явилась реализация дистанционного электроуправления закрылками элеронами, триммерами, радиаторами и др.
В этой работе В. М. Петлякову активно помогали другие крупные авиационные специалисты - А. И. Путилов, Е. И. Погосский, Н. С. Некрасов, К. В. Минкнер, летчик и инженер Е. К. Стоман, создатель самолета-авианосца Н. С. Вахмистров, гидравлик Г. М. Башта, будущий заместитель министра авиационной промышленности С. М. Лещенко и многие другие.
В "середине 1939 г. состоялась защита эскизного проекта самолета, который, по расчетам, должен был достигать максимальной скорости полета 830 км/ч и максимальной высоты 12 км. Самолет был построен, и его испытания были поручены бригаде НИИ ВВС летчику П. М. Стефановскому и инженеру И. В. Маркову. Первый полет самолета "100" прошел успешно, однако затем возникли многочисленные дефекты, включая отказ правого мотора, прогрессирующие колебания стоек шасси, путевая неустойчивость и даже пожар в кабине, закончившийся вынужденной посадкой. Но дефекты постепенно устранялись, и на параде над Красной площадью в 1940 г. летел второй экземпляр самолета, за попетом которого его создатель В. М. Петляков наблюдал из-за решетки окна здания КОСОС.
После парада было получено указание - из "сотки" истребителя сделать "сотку" пикирующего бомбардировщика и сделать очень быстро. Чертежи новой модификации самолета были изготовлены за два месяца. Так родился самолет Пе-2.
К сожалению, это было сделано с некоторым опозданием, так как необходимость в таком самолете проявилась еще во время гражданской войны в Испании, где немецкие фашисты успешно использовали пикировщик Ю-87. Однако последовательная замена в связи с репрессиями на протяжения четырех лет четырех главнокомандующих ВВС - Алксниса, Смушкевича, Локтионова, Рычагова не позволила выработать тактическое направление развития военной авиации. О целесообразности разработки этого типа самолета наглядно подтвердили и сами немцы, которые в 1940 г. демонстрировали свой истребитель "Мессершмитт 109" и бомбардировщики "Юнкерс 88", "Хейнкель 100" и "Дорнье 213", однако пикирующий бомбардировщик не показали.
Переделкой "сотки" интересовались все, от молодого Наркома авиационной промышленности А. И. Шахурина до руководителей в Кремле. Комиссия приняла макет самолета, в конструкцию которого были внесены многочисленные изменения, самым крупным из которых являлась установка под крылом тормозных щитков-решеток для ограничения скорости при пикировании, выпускавшихся автоматически, и применение мощных моторов М-105 конструкции В. Я. Климова. Самолет был вооружен пулеметами и мог нести бомбовую нагрузку 600 кг, а в перегруженном варианте 1000 кг. По скорости самолет Пе-2 мало уступал истребителям и превосходил немецкие бомбардировщики Хе-111 более чем на 100 км/ч и Ю-88 на 75 км/ч. Это преимущество давало самолету Пе-2 возможность активно действовать в светлое время суток.
Самолет сразу начали изготавливать серийно на двух заводах, минуя испытания и довсцку, что первоначально сказалось на надежности бомбардировщика. В организации серийного производства активно участвовали директор завода В. А. Окулов, главный инженер завода А. А. Кобзарев, П. В. Дементьев. В это время В. М. Петляков был освобожден из-под стражи.
При испытаниях самолет достигал скорость 510 км/ч и успешно выполнял тестовые боевые задачи. Однако при посадке возникали трудности, связанные с управлением, что объяснялось не совсем удачным профилем крыльев самолета, с поверхности которого происходил несимметричный срыв потока, в результате чего машина "проваливалась". Следовало менять крыло, однако серию останавливать было нельзя и были приняты другие конструктивные решения, в связи с чем "строгость" в управлении при посадке осталась.
В начале 1941 г. коллектив создателей самолета Пе-2 получил денежную премию, а его руководитель - Сталинскую премию I степени.
Первые боевые полеты Пе-2 выявили необходимость разработки оборонительного вооружения (бронирование для стрелка-радиста) и переделки патронного ящика нижней стрелковой установки. В. М. Петляков в кратчайшие сроки выполнил эти доработки и, организовав на серийном заводе опытный цех, приступил к работе над модификацией самолета Пе-2, первой из которых была Пе-2М с поднятым крылом, что позволяло подвешивать под уширенным внизу фюзеляжем мощные бомбы по 500 кг и даже по 1000 кг. Второй модификацией явилась Пе-2ВБ в варианте высотного бомбардировщика. Всего за период войны авиационными заводами было выпущено 11427 самолетов марки Пе-2.
Существовала и выпущенная малой серией еще перед началом войны модификация Пе-3, которая в основном повторяла "сотку" и имела кроме стрелково-пушечного вооружения бомбовое вооружение и крупнокалиберные реактивные снаряды. Кроме того, самолет имел фотооборудование для воздушной разведки.
