Согласно заданию основным назначением БШ-2 являлось "…уничтожение живой силы противника во всех вероятных положениях и его боевых средств, главным образом, в оперативной зоне и войсковых тылах; нарушение переброски войск противника; разрушение аэродромов, авиационных и мотомеханизированных баз; уничтожение средств ПВО; взаимодействие с наземными войсками…"
Самолет должен был иметь: надежное бронирование экипажа, мотора, горючего и бомб; максимальную скорость у земли 385-400 км/ч; посадочную скорость 105-110 км/ч; дальность полета с нормальной полетной массой 800 км, а с перегрузкой – до 1000 км; практический потолок – 8000 м; вооружение: у летчика – 2 пулемета ШКАС и 2 крупнокалиберных пулемета для стрельбы вперед, у летнаба – спарка пулеметов ШКАС, емкость бомбодержателей – 250-300 кг.
В ходе более детальной проработки проекта БШ-2 ОКБ С.В.Ильюшина отказалось от дополнительного бронирования жизненно важных частей штурмовика, выполненного в виде бронекапсул, сохранив только сплошной бронекорпус, который защищал мотор, водо- и маслорадиаторы, масло- и бензобаки, а также летчика и штурмана-стрелка. Кроме этого, для защиты летчика и штурмана- стрелка предусматривалось очаговое бронирование в виде небольших бро- нещитков. Толщина брони везде 5 мм.
3 января 1939 г. С.В.Ильюшин предъявил Начальнику ВВС КА командарму 2-го ранга А.Д.Локтионову на утверждение эскизный проект и макет бронированного штурмовика БШ-2 (заводское обозначение ЦКБ-55) с мотором АМ-34ФРН. Макетная комиссия, заседание которой состоялось 26 января, признала, что проект и макет штурмового самолета БШ-2 с АМ-34ФРН в целом соответствует предъявляемым к машине ТТТ. В утвержденном 2 февраля 1939 г. А.ДЛоктионовым протоколе заседания макетной комиссии С.В.Ильюшину рекомендовалось: установить толщину брони носовой части до кабины летчика – 4 мм; борта кабины летчика и летнаба – 5 мм с частичным утолщением в зоне сидений до 7 мм, низа фюзеляжа – 4 мм, около боков – 5 мм, задней стенки кабины – 8 мм; допустить расчетную дальность на скорости 260 км/ ч – 560 км у земли и на высоте 4000 м на скорости 300 км/ч – 650 км; разработать установку дополнительных бензобаков в бомбовом отсеке и т.д.
В зто время уже стало ясно, что по ряду причин (вовремя не созданы штампуемая авиационная броня двойной кривизны, технология изготовления бронекорпуса и т.д., а также в связи с тем, что мотор АМ-34ФРН был снят с производства) БШ-2 к установленному сроку построить невозможно. В этой связи в феврале 39-го С.В.Ильюшин вместе с Я.В. Смушкевичем доложили А.Д.Локтионову новые тактико-технические требования к БШ-2 с более мощным у земли мотором АМ-35 (взлетная мощность 1350 л.с.), который за месяц до этого удовлетворительно прошел заводские испытания.
