Терпение руководства НКАП лопнуло, и на заводе №22 появился новый главный конструктор по самолету Пе-2 В.М.Мясищев. Ознакомившись с положением дел, он, в сущности, поддержал точку зрения Путилова относительно нецелесообразности восстановления производства Пе-3 Однако он с прохладцей отнесся к «высотникам» своего предшественника, передав работу по доводке Пе-2ВИ в ЛИИ, а позднее – на авиамоторный завод №26, где она благополучно «заглохла» к концу года. Вскоре вместо Пе-3 завод получил задание на развертывание серийного производства Пе-2 с моторами М-82. Но и это решение оказалось не вполне обоснованным: после выпуска небольшой серии машин, отличавшихся обилием дефектов винтомоторной группы, завод прекратил их постройку осенью 1943 г. И тут снова всплыл вопрос о Пе-3… Мясищев уже не мог возражать – у него к этому времени тоже было «рыльце в пушку».
Последние двухмоторные истребители «Пе», 1944 г.
Назревшая необходимость в повышении боевых качеств Пе-2 привела в 1943 г. к созданию его нового варианта, в конструкции которого были учтены наиболее существенные рекомендации ЦАГИ, ЛИИ НКАП и НИИ ВВС КА. Начиная с 205-й серии, «пешка» стала заметно быстроходнее, выросла ее скороподъемность, улучшились и другие летные качества. Однако это не означало, что все проблемы остались позади. Одной из них являлась теснота рабочего места штурмана и неудобство работы с ВУБ-1. Мало того, весной 1943 г. выяснилось, что конструкция этой установки препятствует нормальному покиданию самолета в воздухе, так как после сбрасывания средней части фонаря кабины экран установки создает сильнейшие аэродинамические возмущения. Наблюдались случаи, когда члены экипажа оказывались не в силах преодолеть их и погибали вместе с машиной
В начале 1943 г. ОКБ завода №22 разработало новую, более совершенную установку штурмана, получившую обозначение «ФЗ» – «фронтовое задание». Вместе с модифицированным фонарем кабины пилота такая установка позволяла осуществить следующий этап повышения боевых качеств Пе-2. Вскоре установка «ФЗ» прошла испытания в НИИ ВВС и была рекомендована к внедрению в серию. В интересах минимизации технического риска ее решили смонтировать прежде всего на новом варианте двухмоторного истребителя Пе-3, производство которого возобновлялось на казанском заводе. Другим нововведением должно было стать крыло с модифицированным профилем носка, значительно улучшавшим поведение машины при посадке.
Первый Пе-3 производства завода №22 был закончен постройкой в феврале 1944 г. По мнению заказчика (ВВС), он коренным образом отличался от макета, предъявленного в ноябре 1943 г.. и абсолютно не соответствовал требованиям времени Из конъюнктурных соображений наркомат авиапромышленности запретил внедрение в серию верхних оборонительных установок «ФЗ», рассчитывая на то, что для новейшего варианта Пе-2И они не потребуются, стало быть, и Пе-3 без них обойдется. Крыло на «тройке» также осталось обычным, серийным. Завод по неясным причинам не сумел отладить двухпушечную подцентропланную установку и ограничился всего одной пушкой ШВАК. В носовом обтекателе «в наследство» от серийной «пешки» остался пулемет УБК. Поскольку дистанционная электрифицированная установка ДЭУ по-прежнему не была готова, то в хвостовой части фюзеляжа смонтировали две кассетницы ДАГ-10 с авиационными гранатами АГ-2 – довольно слабое оружие для защиты сзади-снизу Ввиду явного несоответствия машины техническому заданию, Пе-3 постройки завода N922 на государственные испытания не передавался (всего в первом квартале 1944 г построили 19 машин, но в полки они поступили только в августе, после нескольких туров «борьбы под ковром» между НКАП и ВВС). Все выпущенные самолеты, кроме двух, передали на вооружение 48-го (бывшего 40-го АПР ГК КА[2]) и 98-го (бывшего 4-го АПР ГК КА) гвардейских дальних разведывательных полков.
Истребитель (зав номер №15/298) в июле-августе 1944 г. был предъявлен в НИИ ВВС для испытаний вооружения (судьба последней, девятнадцатой машины неясна – весьма вероятно, что она так и не была принята ВВС). Оценка, которую дал ведущий инженер по самолету инженер- майор Д.Смирнов, оказалась невысокой. Слабость вооружения бросалась о глаза и неспециалисту: в то время даже одномоторные советские истребители, помимо пушки ШВАК, несли по два пулемета УБС. Ослабленным оказалось и бомбардировочное вооружение: на подфюзеляжных замках МДЗ-40 можно было подвесить всего две бомбы калибром не более 250 кг. Отсутствовала передняя броня. Представители завода заявили, что на серийных истребителях планируется проведение доработки, связанной с установкой второй пушки рядом с уже имеющейся.