Utilizado principalmente como bombardero ligero, el Petlyakov Pe-2 se empleó también como caza de reconocimiento, pesado y nocturno y en misiones de ataque a objetivos terrestres.
Originalmente destinado a ser utilizado como caza de gran altura, el diseño parecía sólido y sofisticado, especialmente si se compara con el resto de la producción soviética.
La cabina presurizada y los mandos servoasistidos eran lujos poco frecuentes en los aviones del Ejército Rojo, que prefería máquinas más fáciles de construir y mantener; sin embargo, las capacidades de la tecnología soviética no eran inferiores a las de Occidente y esta máquina es un ejemplo de ello.
El Pe-2 era un monoplano bimotor, de ala baja, con tren de aterrizaje totalmente retráctil y doble aleta de cola. Los motores eran dos Klimov refrigerados por líquido. Se construyeron en total unas 11.400 unidades, con un gran número de variantes menores.
Principales variantes del Petlyakov Pe-2
- PB-100: prototipo del Pe-2, derivado del VI-100 de 1940
- Pe-2: primera variante en producción en serie
- Pe-2B: bombardero estándar, en producción desde 1944
- Pe-2D: bombardero para tres personas, motores VK-107A
- Pe-2FT: variante principal de producción con armamento defensivo mejorado (adición de una ametralladora de 7,62 en la torreta dorsal), supresión de los frenos de inmersión, mejora de los motores y modificación del acristalamiento del morro. En Checoslovaquia el avión se llamaba B-32
- Pe-2FZ: construido en número limitado
- Pe-2I: versión con motores Myasishchev VK-107, nuevo perfil de ala, torretas defensivas radiocontroladas. La velocidad máxima era de 656 km/h y podía llevar una carga de guerra de 1.000 kg. Se construyeron cinco ejemplos
- Pe-2K: versión equipada con motores radiales, número limitado de unidades construidas
- Pe-2K RD-1: Pe-2K equipado con un cohete Giushko RD-1 con 300 kg de empuje en la cola
- Pe-2M: derivado del dPe-2I con mayor armamento defensivo
- Pe-2MV: versión armada con un cañón ShVAK de 20 mm y dos ametralladoras de 12,7 en una barquilla bajo el fuselaje y con una ametralladora adicional de 7,62 en la torreta dorsal
- Pe-2R: versión de reconocimiento con una tripulación de tres personas y depósitos de combustible ampliados para aumentar la autonomía. Se construyó un número limitado
- PE-2S: versión biplaza de entrenamiento
- Pe-2Sh: prototipo del PB-100 armado con dos cañones ShVAK de 20 mm y una sola ametralladora de 12,7 mm bajo el fuselaje
- Pe-2VI: versión diseñada para la caza a gran altura
- Pe-2UTI (UPe-2): versión diseñada específicamente para el entrenamiento, en Checoslovaquia se llamaba CB-32
- Pe-2 Paravan: versión diseñada para atacar globos de barrera antiaéreos
- Pe-3: caza nocturno de largo alcance
- Pe-4: versión idéntica al Pe-2 pero equipada con motores Klimov VK-105PF
