Окончательно облик самолета установили на совещании 28 июля 1939 г., состоявшемся при участии представителей авиазаводов №1 и №22, НИИ ВВС, ПГУ НКАП. Тогда уже использовалось обозначение СПБ (иногда СБП) – скоростной пикирующий бомбардировщик. 29 июля последовало решение правительства, согласно которому самолет запускался в серийное производство на авиазаводе №22. Для этого на территории завода выделялся отдельный производственный корпус, в котором предстояло разместиться объединенному конструкторскому отделу по машине «Д» – ОКО «Д». Руководить отделом назначили заместителя Поликарпова Николая Александровича Жемчужина. Одельным приказом наркомата авиапромышленности во вновь формируемый коллектив направлялись сотрудники с других предприятий, преимущественно молодежь. Уже в сентябре-октябре объединенное КБ начало работать.

Первый опытный СПБ, зима 1940 г.

В дополнение к геометрическим изменениям, предполагалось значительно пересмотреть технологию изготовления самолета. Применяемые в предыдущей машине конструкции из стальных труб с использованием сварки признали несовременными и заменили их открытыми прессованными профилями, узлами из поковок, штамповок и литья. В производстве предполагалось широкое применение входящего в практику плазово-шаблонного метода.

В октябре 1939 г. на полноразмерном деревянном макете СПБ обсудили компоновку систем и оборудования, схемы вооружения. Представители ВВС, в частности, требовали заменить установку с верхним оборонительным крупнокалиберным пулеметом на стандартную турель с пулеметом ШКАС. Разработчикам, тем не менее, удалось отстоять первоначальный вариант.

Следует отметить, что еще до начала постройки первых опытных машин прорабатывались возможные модификации под различные двигатели. Предлагались варианты под М-106, М-71, М-81 и М-120; при этом практически все расчеты перспективных силовых установок велись с учетом применения турбокомпрессоров (ТК), повышающих их высотность.