Опыт крупной серии показывал, что первенец Бериева отличается хорошей технологичностью и достаточно дешев в производстве. Процесс изготовления МБР-2 от момента закладки до облета занимал 3,5 месяца. Но этот срок чаще всего не выдерживался. Если снабжение материалами шло более-менее сносно, то поставки оборудования хронически срывались. Например, поэтому многие МБР-2 сдавались без радиостанций и аэрофотоаппаратов, под гарантии завода дослать их прямо в строевые части. В итоге часть летающих лодок выпуска 1936-37 гг. была укомплектована радиостанциями только в 1938 г.!
В процессе серийного производства ЦКБ МС продолжало совершенствовать свой первенец. Весной 1937 г. на заводские испытания был предъявлен модернизированный МБР-2-АМ-34НБ (№31422). Летающая лодка получила неподвижный стабилизатор, закрепленный под углом 3° относительно плоскости хорд крыла, и триммер руля высоты. Зализы между килем и стабилизатором были сделаны по типу корабельного разведчика КОР-1. Основные топливные баки в центроплане увеличили, доведя вместимость каледого до 388 л. Из бензосистемы убрали насос-ветрянку, часто ломавшийся в полете. Теперь установленная на двигателе справа коловратная помпа качала бензин из основных баков в расходный, откуда его подавала к мотору помпа «Хорнет», размещенная на двигателе слева. Маслосистема также претерпела изменения: вместо одного маслобака, находившегося внутри кольцевого водяного радиатора (на его место поместили расходный бензобак), по бокам двигателя установили два бака емкостью по 30 л. Находившийся в лодке запасной маслобак оснастили системой подогрева. Фотоаппарат «Потге-1Б» заменили более современным АФА-13, который из передней кабины перенесли в заднюю.
По результатам испытаний, проведенных совместно с представителями НИИ морской авиации с 25 апреля по 5 мая 1937 г., было решено неподвижный стабилизатор и триммер руля высоты принять к установке на серийных машинах. Новая бензосистема оказалась проще в эксплуатации, однако военные сочли ее менее надежной и предложили заводу №31 улучшить конструкцию насоса-ветрянки. Маслосистему тоже решили модернизировать по опыту испытаний самолета №31422, прежде всего, внедрив систему подогрева масла. В серию пошла и новая фотоустановка с АФА-13, но из-за проблем с центровкой ее оставили в передней кабине. На МБР-2 поздних серий устанавливались фотоаппараты АФА-24, а также радиостанции РСР или РСРМ.
Производство МБР-2 было прекращено во второй половине 1940 г. К этому времени построили 1365 машин всех модификаций. В ряде публикаций встречается другое число – 1400. Вероятно, это связано с тем, что завод №31 получал твердый государственный план не только на самолеты, но и на групповые комплекты запчастей, причем три таких комплекта засчитывались за один МБР.
