Интересно, что, несмотря на отсутствие специализированных штурмовиков, в ВВС РККА к ноябрю 1938 г. тем не менее сформировали уже 12 штурмовых авиационных полков (шап). В них насчитывался 561 самолет, в том числе 456 Р-5 разных модификаций, 60 Ди-6Ш, 31 Р-6 и 14 СБ. Летчиков же в них имелось больше чем самолетов — 776 человек. Однако, по сути, это все были штурмовые полки без самих штурмовиков.
Пожалуй, наиболее удачной попыткой был биплан И-153. В 1938 г. КБ Поликарпова еще раз модернизировало свой уже устаревший самолет И-15, установив на нем убираемые вручную шасси. Так и появился И-153 «Чайка». Поскольку как истребитель он уже устарел, то самолет по уже сложившемуся обычаю решили переделать в штурмовик. Первой ударной модификацией стал И-153БС, на котором установили четыре крупнокалиберных пулемета УБС и направляющие для восьми реактивных снарядов PC-82. Однако на испытаниях, проведенных в НИИ ВВС, выявилась плохая надежность 12,7-мм пулеметов, дававших частые отказы. Тогда от них решили отказаться в пользу двух 20-мм пушек ШВАК, и в итоге появился И-153П, ставший чистым штурмовиком. Он был вооружен двумя пушками, мог поднимать 100 кг бомб или шесть «эрэсов». Остававшиеся в частях И-15бис к концу 30-х гг. также были переделаны в штурмовики.
Боевое применение «штурмовиков» И-15бис в ходе гражданской войны в Испании продемонстрировало их крайне малую эффективность. Пулеметы ШКАС, годившиеся только для обстрела пехоты в упор, на расстоянии 150–200 метров давали большое рассеивание, а для стрельбы по бронемашинам, танкам и артиллерии были вообще бесполезны. Реактивные снаряды также не оправдали себя из-за очень низкой кучности. А вероятность попасть в цель одной-двумя 50-кг бомбами была мизерной. Поэтому штурмовка республиканскими бипланами франкистских позиций производила в основном психологический эффект, но не более того.
Тем временем попытки создания специализированных штурмовиков БШ-1, Р-9 и И-207 тоже потерпели крах. Еще более неудачная история произошла с самолетом Су-2. Самолет, изначально замышлявшийся руководством страны как «скоростной штурмовик-разведчик по схеме низкоплана» в итоге превратился в «ближний бомбардировщик». Переделка машины в штурмовик так и не была доведена до конца из-за отсутствия подходящих мощных моторов, которые неизбежно потребовались бы при установке броневых плит. В свою очередь, и сам Су-2 не мог пикировать из-за слабой несущей способности крыла. Что же касается «ближнего бомбардировщика», которым фактически стал этот самолет, то этот тип был уже не востребован из-за слишком малой бомбовой нагрузки и ограниченной дальности полета. Таким образом, Су-2, оказавшись неким «полуштурмовиком», не мог эффективно выполнять ни задачи по штурмовке, ни задачи по бомбардировке войск противника.
С вооружением дело тоже долго не ладилось. Штурмовка наземных целей была невозможна без мощного и надежного бортового вооружения. Между тем 20-мм пушки ШВАК, мягко говоря, не отличались особой надежностью. Только в течение 1938 г. в их конструкцию внесли около 500 изменений. Пушки приходилось лихорадочно дорабатывать и доводить прямо во время серийного производства, причем в основном без рабочих чертежей. И все без толку. При эксплуатации тросы гашетки спуска выскакивали из-за плохой пайки, трос перезарядки соскакивал, а для нажатия гашетки требовались воистину нечеловеческие усилия. Кроме того, из-за ненадежного механизма отдачи ствола постепенно разрушалось крепление, пушка разбалтывалась, что снижало и без того невысокую кучность попаданий.
Новые авиационные пушки, созданные накануне войны, тоже имели множество дефектов. Так, 31 марта 1941 г. был испытан ЛаГГ-3 № 312122 с 23-мм пушкой системы Волкова — Ярцева (сокращенно ВЯ), установленной в развале двигателя М-105. Ее боезапас состоял из 60 выстрелов, стреляные гильзы и звенья собирались в специальный ящик под капотом, так как в случае выброса наружу эти тяжелые железки могли нанести серьезные повреждения фюзеляжу и фонарю кабины. Было произведено 97 выстрелов, причем произошло двенадцать задержек из-за ненадежного пневматического спуска.
Несколько большую эффективность имела 23-мм пушка системы Таубина — Бабурина, испытанная 10 апреля на ЛаГГ-3 № 3121212. Ее боекомплект включал 56 выстрелов, а стреляные гильзы собирались в мешочек. При неработающем моторе она дала три задержки (неподача снаряда) на 66 выстрелов, а при работающем — одну на 27 выстрелов. Тем не менее на ЛаГГах первых серий стали устанавливать упомянутую выше пушку ВЯ-23, а также два 12,7-мм синхронных пулемета Березина (УБС) и два крыльевых пулемета ШКАС.