Поскольку задание Совета Народных Комиссаров СССР (СНК) обязал еще в 1941 г. Петлякова и его конструкторское бюро изготовить пять Пе-2 в варианте высотного истребителя с гермокабинами и передать их на государственные и войсковые испытания. Но сначала переделка истребителя в пикировщик, а затем эвакуация спутали все карты. Во второй половине 1942 г. главный конструктор авиазавода № 22 Путилов, который сменил Изаксона на посту главного конструктора, смог приступить к реализации давних идей. Тем более летом 1942 г. над Москвой вели разведку высотные Юнкерсы. В декабре 1942 г. ОКБ-22 получило официальное разрешение от Народного Комиссариата Авиационной Промышленности на постройку высотного двухмоторного истребителя. Первый полет должен был произойти уже в конце февраля 1943 г. ВВС хотели получить истребитель со скоростью 650 км/ч, дальностью полета не меньше 2000 км и вооружением из двух 23-мм пушек (или даже 37-мм) и с 3-5 крупнокалиберными пулеметами. Макет Пе-2ВИ с моторами М-105ПД с на