Создание этой машины было инициировано появлением в США в начале 1932 года первого скоростного двухмоторного бомбардировщика-моноплана «Martin 139», максимальная скорость которого оказалась выше скорости большинства серийных истребителей-бипланов того времени. Хотя этот самолёт под обозначением В-10 выпускался в очень ограниченных количествах — менее 350 экземпляров, но его появление произвело сильное впечатление на авиационных специалистов всех стран.
В СССР уже к началу февраля 1934 года специалистами НИИ ВВС РККА был подготовлен перечень требований к самолёту аналогичного класса, согласно которым бомбардировщик с нормальной бомбовой нагрузкой 500 кг и оборонительным вооружением из трёх 7,62-мм пулемётов ШКАС должен был иметь максимальную скорость полета 350 км/ч на высоте 4000 метров, посадочную скорость — 90 км/ч, потолок — 7000-8000 м и дальность полета — 800 км.
В качестве силовой установки конструкторам на выбор предлагались:
- звездообразный 9-цилиндровый воздушного охлаждения «Wright Cyclone R-1820F-3» (впоследствии выпускаемый в СССР по лицензии под названием М-25);
- двухрядный V-образный 12-цилиндровый жидкостного охлаждения «Hispano-Suiza 12Ybrs» (впоследствии выпускаемый в СССР по лицензии под названием М-100);
- отечественный двухрядный V-образный 12-цилиндровый жидкостного охлаждения М-34РН;
- разрабатываемый на заводе №29 в Запорожье отечественный звездообразный 9-цилиндровый воздушного охлаждения М-58, который на испытаниях показал несколько более высокие характеристики, нежели американский «Райт-Циклон», и, что самое важное, при использовании горючего существенно менее высокого качества.
Предварительную проработку вариантов перспективного бомбардировщика начал коллектив ЦАГИ под руководством А.Н.Туполева. 17 февраля состоялось постановление Совета труда и обороны (СТО) №22 «О постройке скоростного бомбардировщика». Постановление обязывало ЦАГИ не позднее 1 сентября 1934 года выпустить на заводские испытания скоростной двухмоторный бомбардировщик в двух вариантах под моторы «Райт-Циклон» и «Испано-Сюиза» со следующими летно-тактическими данными: максимальная скорость полета на высоте 4000 м — 320-330 км/ч, дальность полета с нормальной нагрузкой — 700 км, в перегрузку — 1100 км. При этом А.Н.Туполев, воспользовавшись административным ресурсом, настоял на снижении максимальной скорости!
О том, какая началась гонка в ЦАГИ при реализации этого проекта, лучше всего характеризует два факта:
эскизный проект АНТ-40-1 с моторами «Райт-Циклон» был представлен на утверждение Управления ВВС РККА 8 марта, а уже 10 марта был построен полноразмерный макет! 25 апреля началась постройка первого опытного экземпляра, а 7 октября 1934 года он совершил первый полёт.
Ещё на этапе постройки опытного образца АНТ-40 стало ясно, что создание скоростных самолётов — дело отнюдь не простое. Видимо, по этой причине, после того как начальник 3-й бригады Центрального Конструкторского Бюро С.В.Ильюшин в июле того же, 1934 года, официально предложил командованию ВВС РККА создать самолёт аналогичного назначения с более высокими характеристиками, в постановлении Совета Труда и Обороны ему на это было выделено не полгода, как А.Н.Туполему, а почти полтора! Датой выхода нового самолёта на испытания было определено 1 ноября 1935 года.
Согласно аванпроекту, подписанному С.В.Ильюшиным, будущий его бомбардировщик должен был иметь максимальную скорость 410-425 км/ч на высоте 4500-5000 м, дальность полета — до 2000 км, потолок — 9700 м и нормальную бомбовую нагрузку в 1000 кг.
В январе 1935 года завершились госиспытания 14-цилиндровых двухрядных моторов воздушного охлаждения М-85 (лицензионный вариант французского мотора «Gnome-Rhône 14Кdrs»). Их-то и выбрал для своего самолета С.В.Ильюшин.
Только в апреле 1935 года самолет был включен в план опытного строительства. В результате имевшегося значительного запаса «свободного времени» проект будущего ДБ-3, как впоследствии назовут этот самолёт, оказался проработан заметно лучше, нежели СБ.
