Вскоре после начала войны все ДБ-3Т получили камуфляжную окраску верхних и боковых поверхностей из пятен светло-зеленого и темно-зеленого цвета. Более года торпедоносцы использовали в основном в качестве бомбардировщиков. Ситуация изменилась летом 1942 г., когда самолеты все чаще стали использовать по прямому назначению - для атак судов и кораблей противника. ДБ-3Т применялись на протяжении всей войны, последний боевые вылеты были выполнены против японцев.
ДБ-3С
ДБ-3ТП
На экспериментальном ДБ-3Т был оборудован полностью закрытый обогреваемый торпедный отсек. Самолет мало отличался от обычного ДБ-3Т (кроме закрытого отсека), но в ходе испытаний на него установили двигатели М-87. Воздухозаборники карбюраторов оставались небольшими, как ни самолетах с М-86. Красные звезды имеют небольшую черную окантовку.
ДБ-3ТП
Морская авиация испытывала недостаток в аэродромах базирования на побережье Тихого океана и Баренцева моря. Слабая аэродромная сеть ограничивала области возможного применения торпедоносцев ДБ-3Т с колесным шасси, поэтому в 1938 г. ВМФ заказал вариант ДБ-3Т на поплавках.
В вариант ДБ-3ТП (торпедоносец поплавковый) был переоборудован обычным серийный ДБ-3С. На самолет поставили два поплавка, закупленных у британской фирмы Шорт. Колесное шасси было демонтировано, а ниши под опоры в мотогондолах зашиты листами металла. По бортам фюзеляжа в носовой и в средней части поставили поручни. Силовая установка состояла из двух моторов М-86 с винтами В-85.
Под фюзеляжем был смонтирован один центральный пилон Т-18 для 45-см торпеды 45-36 или одной 900-кг морской мины, справа и слева от центрального пилона монтировались еще два пилона Т-18, на которых можно было подвесить до 400 кг бомб. Оборонительного пулеметного вооружения на прототипе не имелось.
Прототип ДБ-3ТП был переоборудован в начале 1938 г. Заводские испытания проводил летчик-испытатель В.К. Коккинаки на Рыбинском водохранилище. По результатам испытания гидросамолет рекомендовали для запуска в серийное производство, флот заказал партию из 15 ДБ-3Т еще до окончания заводских испытаний.
Правая и левая створки торпедного отсека экспериментального ДБ-3Т открыты. Передняя часть отсека откидывалась вправо непосредственно перед подвеской торпеды.
Отсек обогревался выхлопными газами двигателей. Газы подводились к отсеку по трубопроводам. Из отсека газы выпускались через отверстия в стенка, по четыре в левой и правой.
Эксплуатационные испытания поводили моряки в Севастополе с 22 июня по 28 сентября 1938 г. Испытания выявили массу чисто эксплуатационных недостатков самолета: сложность технического обслуживания и подвески вооружения. Для базирования самолетов требовалась специальная инфраструктура - ангары, пандусы для спуска и подъема самолетов, хранилища топлива и вооружения. По летным характеристикам поплавковый вариант сильно уступал торпедоносцу с колесным шасси. Так у ДБ-3ТП максимальная скорость составляла 373 км/ч, на 27 км/ч ниже, чем у ДБ-3.
Результаты испытаний заставили отказаться командование ВМФ от постройки 15 гидросамолетов и усилить работы по развитию аэродромной сети на Северном и Тихоокеанском театрах военных действий.
ДБ-3ТП стал последним, построенным в СССР поплавковым гидросамолетом.
ДБ-3Т (экспериментальный)
ВМФ выступил с инициативой постройки торпедоносца с полностью закрытым обогреваемым отсеком для торпеды. В ответ ОКБ С.В. Ильюшина переоборудовало обычный ДБ-3Т.
На экспериментальном ДБ-3Т под фюзеляжем был смонтирован алюминиевый отсек для торпеды. Центральные створки отсека откидывались вправо и влево, передняя часть - вправо.
Отсек обогревался горячими газам, которые подавались по трубопроводам от выхлопной системы двигателей. Из отсека газы отводились через отверстия в стенках отсека.
Экспериментальный ДБ-3Т имел планер обычного торпедоносца, но на нем вместо моторов М-86 стояли двигатели М-87А. Небольшие воздухозаборники карбюраторов на мотогондолах такие же, как на самолетах с двигателями М-85 и М-86.