После налетов 23 июня применение ДБ-3 по прямому назначению прекратилось. Моторизованные колонны немцев рвались на восток и дальние бомбардировщики стали использовать в роли тактических ударных машин, чтобы хоть ненадолго замедлить продвижение противника. Бомбометание в этом случае выполнялось с высоты 400–500 м с преимущественным использованием бомб малого калибра, после чего выполнялись заходы для пулеметного обстрела. Ниже 400 м спускаться было просто опасно — попадали под осколки «соток», сбрасывавшихся с внутренних держателей Дер-21. Прицел ОПБ-2 на такой высоте был практически бесполезен.
На малых высотах ДБ-3 оказались весьма уязвимы не только для малокалиберной зенитной артиллерии, но и для пулеметов. По дороге к цели и от нее бомбардировщики без сопровождения становились жертвами немецких истребителей. Бывали случаи, когда сбивали пять из шести, а то и восемь из девяти ДБ-3 сразу. Дивизии дальних бомбардировщиков в этот период фактически дополняли фронтовую авиацию, работая в лучшем случае по ближним тылам противника. Бомбили железнодорожные узлы и эшелоны на перегонах, колонны автомашин и танков на дорогах, штабы и аэродромы.
Для повышения боевой живучести машины решили прикрыть броней стрелка-радиста. Над этим работали параллельно ОКБ-39 и конструкторы завода № 18. В итоге, первые спроектировали оригинальную бронеспинку, а вторые — приспособили спинки пилотских кресел от СБ и ДБ-ЗФ. С октября их начали ставить на самолеты на заводах № 126 (вариант ОКБ-39) и № 18 (свои). Но, к сожалению, в связи с эвакуацией заводов и отсутствием запаса спинок эту работу довольно быстро свернули.
Эвакуация промышленности на восток тяжело ударила по производству самолетов. ДБ-ЗФ тогда строил единственный завод — № 126 в Комсомольске-на-Амуре. Туда перестали поступать моторы, винты, турели. Уже в июле 1941 г. прекратился выпуск двигателей М-87Б. Государственный Комитет обороны (ГКО) обязал НКАП начать переоснащение ранее выпущенных самолетов моторами М-88. С октября перестали поступать и последние — выпускавший эти двигатели завод № 29 эвакуировали. Поставки моторов прекратились до декабря. К началу зимы производство этих бомбардировщиков находилось в критическом состоянии. В декабре завод № 126 должен был сдать 58 бомбардировщиков, а моторов имел на шесть, бронеспинок не было вовсе.
В среднем промышленность поставляла фронту два ДБ-ЗФ в сутки, а теряли по восемь. За первые шесть месяцев войны в действующие полки дальнебомбардировочной авиации поступило всего 170 ДБ-ЗФ, потеряли же за это время — 1150! Подобная ситуация сохранялась и в начале 1942 г. На 23 февраля на аэродроме в Комсомольске простаивали 67 некомплектных ДБ-ЗФ, а в целом план 1 — го квартала недовыполнили на 60 самолетов.
