Однако освоение огромного самолета в производстве сопровождалось изрядными трудностями. Существовавший технологический уровень явно не соответствовал сложности ТБ-3. Так, кронштейны крепления частей крыла делались «по месту», а стыковочные болты были нестандартны по длине и диаметру. Отмечалась плохая подгонка частей самолета, небрежная обработка стыков, невзаимозаменяемость узлов на машинах даже одной серии, волнистость поверхности крыла. Особенно много претензий предъявлялось к сборке и нивелировке бомбардировщика. ТБ-3 из-за требования возможности перевозки по железной дороге членился на очень большое количество узлов, даже крыло разделялось не только поперек, но и вдоль. Так вот, все это собиралось с большим трудом. Например, секции полукрыла оказывались лежащими не в одной плоскости. Щели в соединениях зияли такие, что на зиму их заклеивали полотном, чтобы не набивался снег. О том, что происходило внутри самолета, и говорить не приходится. В самой первой «Временной полетно-эсплуатационной инструкции» по ТБ-3, выпущенной УВВС в 1932 г., перечень наиболее распространенных производственных дефектов занимает шесть страниц, набранных убористым шрифтом.
Тем не менее, из цехов выходили все новые машины. За 1-й квартал 1932 г. через военную приемку прошли 46 ТБ-3, примерно две трети плана. На этих самолетах не хватало прицелов, радиостанций, бомбодержателей, пулеметов. Производство радиостанций 13-СК началось только в 1932 г. и выпустили их всего десять штук, 11 — СК не сделали ни одной. Бомбовые прицелы «Герц» (ОПБ-1) у нас осваивали с 1931 г., но за два года произвели 127 прицелов, а ставили их не только на ТБ-3. Более сложный «Герц-Бойков» (ОПБ-2) в СССР стали делать только с 1933 г. и сделали в том году — три экземпляра. Импорт прицелов ограничивался недостатком валюты. Спаренные установки ДА- 2 поставили в производство в конце 1931 г. и делали их немного.
Самолеты сдавали «условно» без всего этого, под гарантийные письма завода дослать все недостающее при получении прямо в воинские части. Ну а самые неукомплектованные бомбардировщики оседали на заводском аэродроме. Поэтому реально в ВВС поступило значительно меньше машин, чем было собрано.
Выпуск ТБ-3 начали осваивать еще на одном предприятии — заводе № 39 в Москве. 7 декабря 1932 г. поднялась в воздух первая машина, сделанная там (№ 3901). Её пилотировал экипаж известного лётчика-испытателя Ю.И.Пионтковского. За год это предприятие выпустило пять ТБ-3, а в Филях изготовили 155 самолетов. Это составляло примерно половину планового задания.
