В двух отсеках можно было разместить 10 бомб по 100 кг, ещё тонна подвешивалась под крыло. Для обороны от истребителей поставили два управляемых в вертикальной плоскости пулемёта ШКАС 7,62 мм в передней кромке центроплана, а в концевых фюзеляжных установках с очень большими секторами обстрела стояло ещё по одному такому пулемёту.
Самолёт должен был иметь два мотора М-88 по 960 л.с. на границе высотности, но они оказались не готовы, и пришлось поставить М-87Б с меньшей взлётной мощностью.
Для проектирования и строительства самолёта, названного ДБ-ЛК («Дальний бомбардировщик — летающее крыло») под руководством Беляева на заводе № 156 создали ОКБ-16. Несмотря на негативное отношение главного конструктора завода Поликарпова и других видных специалистов, 11 октября 1939 г. ДБ-ЛК № 1 передали на испытания, которые проводились совместно с заказчиком на аэродроме НИИ ВВС Щёлково. Необычный самолёт и вёл себя необычно, и лётчику Нюхтикову никак не удавался взлёт. Однажды ДБ-ЛК вышел на закритические углы атаки, но автоматические предкрылки сработали, машина опустила нос и мягко коснулась колёсами полосы. Наконец, 24 октября самолёт наскочил на препятствие.
Ремонт кончили 8 марта 1940 г., и в тот же день Нюхтиков должен был возобновить пробежки, но вместо остановки в конце полосы ДБ-ЛК вдруг совершенно спокойно взлетел и приземлился в Монино. Теперь испытания пошли уже нормальным ходом — лётные данные заказчика устроили, предкрылок на руле высоты повысил его эффективность. Системы и вооружение работали, а «бои» с закупленным в Германии истребителем Мессершмитт Bf.109E показали преимущества машины Беляева перед всеми другими советскими бомбардировщиками.
Но пилотирование «бабочки» значительно отличалось от этого процесса для обычных самолётов, что не позволяло быстро переучивать на ДБ-ЛК пилотов расширяющейся Дальнебомбардировочной авиации и тем более давать такую машину выпускнику лётной школы. Это закрыло путь интересному самолёту в серию.
С началом войны и эвакуацией завода № 156 ОКБ-16 закрыли, Беляев вернулся в ЦАГИ уже со степенью доктора наук «по совокупности заслуг», а его подчинённые разошлись по другим ОКБ. Так, участник проекта ДБ-ЛК Л. Л. Селяков стал одним из создателей таких выдающихся самолётов, как М-4, 3М и Ту-134.
ЛТХ дальнего бомбардировщика ДБ-ЛК
Двигатели — 2×М-87Б, по 950 л.с. на взлёте и на 4500 м
Вес пустого — 6004 кг
Вес взлётный — 9061 кг (с 1000 кг бомб), 10 672 кг (с 2000 кг бомб)
