ВВС очень не хотелось брать неудачные бомбардировщики, но больше ничего не оставалось. Завод № 125 не мог обеспечить достаточный выпуск новых бомбардировщиков для замены изношенных машин ранних серий. Срывались планы года по формированию новых авиачастей и перевооружению старых. Управление ВВС фактически сдалось раньше, чем Каганович предложил свою скидку. Еще 13 июля там решили не только взять «уцененные» самолеты, но и выдать их в строевые части Ленинградского, Белорусского, Калининского и других округов, а также в воздушные армии особого назначения (АОН). Полки, которым достались эти «подарки Кагановича», потом вдосталь нахлебались с неполадками мотоустановок.
Серийные самолеты несколько отличались от эталонного № 2/202. Один из самолетов последующих серий, № 1/208, поступил на контрольные испытания в НИИ ВВС 11 августа 1939 г. От шпаклевки передней кромки, оказавшейся весьма непрочной, на серийных машинах отказались, также как и от полировки всего крыла – полировали только переднюю кромку. А вот окраска глифталевой эмалью себя оправдала – новое гладкое покрытие добавило примерно 3 км/ч к максимальной скорости. Скороподъемность при этом не изменилась. С каждого мотора М-103 сняли по одному бензонасосу, поставив вместо него дополнительный масляный. Зато производительность оставшегося повысили. Причиной этого являлась ненадежная работа М-103 на высотах 6000-8000 м. У них начинало падать давление масла, а недостаточная смазка могла привести к заклиниванию коленчатого вала. Второй подкачивающий масляный насос должен был исправить положение. Подобные двигатели завод № 26 начал массово выпускать под маркой М-103У. Их начали ставить сначала на часть серийных СБ, а с самолета № 12/231 на все самолеты. Это резко повысило надежность работы мотоустановки.
К 1 октября ВВС приняли уже 235 «некондиционных» бомбардировщиков, а на заводе стоял еще 41. Управление ВВС вновь поставило вопрос о целесообразности выпуска таких СБ. Но тут промышленности удалось одержать некоторый успех. Официальным эталоном «201-й серии» стал бомбардировщик № 13/221 (т.е. взятый из 221-й серии). На нем внедрили все усовершенствования, одобренные на № 2/202, плюс закольцевали бензопомпы обоих моторов, перенесли воздухозаборник пневмопочты, ввели горловины заправки системы охлаждения (это вдвое уменьшило время заливки). Самолет испытывался в НИИ ВВС с 28 сентября по 25 октября, совершив 20 полетов. За счет лучшей отделки он оказался быстроходнее СБ № 2/202 на 7-9 км/ч. Внешним отличием 221-й серии стала «губа» воздухозаборника водяного радиатора, вытянутая вперед, и боковые убирающиеся зеркала заднего вида у пилота.
