Маслосистема самолета № 31422 отличалась от серийных машин тем, что вместо одного маслобака, находящегося внутри кольцевого водяного радиатора (на его место поместили расходный бензиновый бак), были поставлены два бака емкостью по 30 л, по бокам двигателя. Запасной маслобак в лодке гидросамолета оснащался системой подогрева масла. Фотоаппарат «Потте-1 Б» заменил более современный АФА-13, который был перенесен вместе с радиостанцией в заднюю кабину и установлен между шпангоутами № 19 и № 20 по правому борту лодки на доработанной турели.
По результатам испытаний, проведенных совместно с представителями НИИ морской авиации с 25 апреля по 5 мая 1937 г., было решено неподвижный стабилизатор с триммером на руле высоты принять к установке на серийных машинах после устранения недостатков. Новая бензосистема, благодаря отсутствию ветрянки, оказалась проще в эксплуатации. Однако военные сочли ее менее надежной по сравнению со старой системой, предложив заводу № 31 улучшить конструкцию помпы-ветрянки.
Маслосистему тоже решили модернизировать по опыту испытаний самолета № 31422, прежде всего установив систему подогрева масла. В серию пошла и новая установка с АФА-13, но из-за проблем с центровкой ее оставили в передней кабине. На МБР-2 поздних серий выпуска вместо радиостанций РРК устанавливались РСР, РСРМ, и фотоаппараты АФА-24.
К 1940 г. стало окончательно ясно, что все модернизации уже не могут дать «вторую молодость» окончательно устаревшему гидросамолету. Созданный в ЦКБ МС для замены МБР-2, новый морской разведчик МБР-7 в серию не пошел. Поэтому производство «амбарчиков» во второй половине 1940 г. было прекращено, так как по решению Правительства СССР от 10 октября 1940 г. завод № 31 полностью переходил на выпуск истребителей ЛаГГ-3.
Всего в Таганроге на заводе № 31 было построено 1365 гидросамолетов МБР-2 всех модификаций (не считая построенного на московском заводе № 39 первого прототипа). В ряде публикаций встречается другое число — 1400. Вероятно, это связано с тем, что завод ежегодно получал твердый государственный план не только на строительство самолетов, но и на изготовление групповых комплектов запчастей для находящихся в строю летающих лодок. Эта работа ложилась дополнительным бременем на заготовительные, механические и агрегатные цеха, не затрагивая цеха окончательной сборки, наземной отработки и летно-испытательную станцию. Потому экономические службы завода и Наркомата авиационной промышленности считали три комплекта запчастей за один самолет.
Сразу после принятия МБР-2 на вооружение начались работы по оборудованию летающей лодки в качестве самолета-водителя радиоуправляемых катеров (чаще их называли катерами волнового управления — ВУ). В этом качестве он должен был сменить летающие лодки С-62ВУ и МБР-4ВУ. На вооружение Морских Сил было принято два комплекса волнового управления, созданные Центральной лабораторией проводной связи (ЦЛПС) и Остехбюро. Ими оснащались торпедные катера типов LLI-4 и Г-5. Самолеты-водители поступали в части из расчета один самолет на два катера с аппаратурой ЦЛПС и один самолет на один катер с аппаратурой Остехбюро.
Уже в 1934 г. находящиеся в первом отряде торпедных катеров Морских Сил Балтийского моря МБР-2 были опробованы на предмет их пригодности в качестве самолета-водителя катеров. Военные отметили, что длительности полета летающей лодки — 6 часов — для целей волнового управления вполне достаточно, однако для облегчения работы водителю катера необходимо изменить расположение передней турели и установить новые жесткие радиоантенны.
Специальный вариант, оснащенный аппаратурой волнового управления «Спрут», размещенной в третьем отсеке лодки, получил обозначение МБР-2ВУ. В его экипаж, увеличенный до пяти человек, дополнительно вошли два оператора спецаппаратуры — водителя катеров.
Первыми — летом 1935 г. на Балтике — в вариант МБР-2ВУ были переоборудованы летающие лодки с серийными номерами «31004», «31008». Всего потребность Морских Сил на 1935 г., с учетом вновь формируемых частей торпедных катеров ВУ, определялась в 19 самолетов.
С запуском в серию МБР-2 с двигателем М-34 (AM-34) вариант ВУ строился уже на его базе. Одновременно продолжалось совершенствование аппаратуры волнового управления. Так, в 1938 г., после испытаний, на вооружение была принята система ЦЛПС, получившая обозначение «Вольт-Р». Самолетная часть аппаратуры включала в себя приборы «Кварц-3», «Кварц-4», «Топаз-3» и «Вольт-Р».