К весне 1940 года программа испытаний высотного истребителя «100», созданного под руководством Владимира Петлякова в Особом конструкторском бюро НКВД, достигла достаточно значительного прогресса и убедительно продемонстрировала качества нового самолета. В феврале нарком внутренних дел Лаврентий Берия написал Молотову предложение о постройке небольшой серии истребителей «100». «Эта новая конструкция самолета отличается от других, как существующих, так и проектируемых», писал он, добавляя, что «100» может использоваться не только как истребитель, но и как пикирующий бомбардировщик, благодаря бомбосбрасывающему аппарату, которым он был оснащен. В начале марта Комитет обороны принял решение о строительстве серии из десяти истребителей «100» на заводе № 18. Однако события весны 1940 года вызвали раннюю отмену этого решения. Руководство ВС понимало, что ожидания относительно пикирующего бомбардировщика СПБ Николая Поликарпова, являющегося дальнейшим развитием серии ВИТ, не оправдались. Самолет преследовали неудачи, за короткий период произошло два несчастных случая и ряд инцидентов.
По мнению главнокомандующего советскими ВВС Якова Смушкевича: «Производство СПБ и любые работы, связанные с ним, следует прекратить».
Он также был весьма пессимистично настроен относительно переделки Александром Архангельским бомбардировщика СБ в пикирующий бомбардировщик. «СБ вряд ли будет впоследствии модернизирован, — писал он Алексею Шахурину, наркому авиационной промышленности, — и совершенно неизвестно, окажется ли он пригоден в качестве пикирующего бомбардировщика».
В советских ВВС не было одномоторных пикирующих бомбардировщиков, таких как Юнкерс Ju 87 Люфтваффе или японский Aichi D3Al Navy Type 99. Когда БШ-2 Сергея Ильюшина использовался в качестве испытательного самолета, нехватка самолета, способного уничтожать небольшие цели, и особенно бронированную технику, стала очевидной.
Между тем, в конце весны и начале летa 1940 года в СССР начали поступать закупленные в Германии боевые самолеты, в том числе двухмоторный пикирующий бомбардировщик Junkers Ju88. Этот очень большой самолет, перевозивший экипаж из четырех человек, оснащенный щитками для пикирования и системой автоматического выхода из пикирования, а также способный нести большую бомбовую нагрузку, должен был произвести впечатление на советских специалистов. Успешные боевые действия Ju 88 во Франции в поддержку немецких вооруженных сил были дополнительным фактором, достойным признания. Народный комиссариат авиационной промышленности пришел к выводу, что существует необходимость в разработке аналогичного самолета в СССР. Следует отметить, что «103» Андрея Туполева был почти завершен, но не летал до января 1941 года, тогда как «100» уже летал.
Поэтому решение о «перепрофилировании» высотного истребителя «100» в пикирующий бомбардировщик было окончательно принято на совещании в кабинете Алексея Шахурина 4 июня 1940 года. В тот же день было решено рекомендовать к запуску в серийное производство бронированный штурмовик БШ-2 Ильюшина и бронированный истребитель ОКО-6 Всеволода Таирова. Комитет обороны тогда принял решение о запуске в серию пикирующего бомбардировщика варианта «100» на двух московских заводах №№ 22 и 39. Этим решением были определены основные летно-технические параметры нового самолета, и на 1940 год было запланировано производство 30 новых пикирующих бомбардировщиков на заводе № 39, 50 и на заводе № 22. В то же время решение о постройке десяти высотных истребителей «100» на заводе № 39 оставалось в силе. Владимиру Петлякову и его команде было отведено 45 дней на разработку, которая включала проектирование и испытание нового фюзеляжа, тормозных щитков и системы их управления, кардинальную переработку компоновки экипажа, изменение силовой установки. Комплекты рабочих чертежей для нового бомбардировщика должны были быть предоставлены на оба завода к 1 августа 1940 года. Однако даже тот изнурительный темп работы, который был свойствен ОКБ в период разработки истребителя «100», был признан недостаточным.
Еще 100 специалистов-конструкторов и инженеров из КБ Яковлева, Ильюшина и Архангельского были распределены между конструкторской группой «заключенного» бюро (хотя Петляков был освобожден летом 1940 года и назначен главным конструктором завода № 39 в октябре). Ввели дополнительный перерыв на обед в 22:00, за которым следовало еще два-три часа работы. Эта дополнительная концентрация усилий дала результаты, и все чертежи были сданы в срок. Однако конечный результат всех этих усилий был размыт, поскольку заводы не были готовы к производству самолета. На самом деле, никакого испытательного самолета не было. Был создан только деревянный макет, фюзеляж собирался «на стенде», а пикирующий бомбардировщик, получивший обозначение ПБ-100 (Пикирующий бомбардировщик), немедленно должен был пойти в серию. Многочисленные сборочные оснастки не были готовы (их изготовили на заводе, но работы существенно затянулись). Производство ПБ-100 не было простым. Самым сложным элементом было двухлонжеронное крыло. Позже это крыло преподнесло конструкторам ряд неприятных сюрпризов.
Впервые в СССР на ПБ-100 широко использовалось электроуправление. Электродвигатели приводили в действие посадочные щитки, тормозные щитки, жалюзи двигателей и жалюзи радиаторов, а также выполняли ряд других функций. Серийное производство ПБ-100 потребовало налаживания производства нескольких типов электродвигателей, использующих бортовую электроэнергию. Форма нового самолета заметно отличалась от высотного истребителя. Кресла штурмана и летчика размещались в общей негерметичной кабине, а нижняя часть носа была защищена листами закаленного стекла для улучшения обзора при взлете и посадке, а также при поиске целей. Штурман был вооружен подвижным пулеметом ШКАС, и был снабжен прицелом ОПБ-1М и ночным прицелом НКПБ-3 для бомбометания. Летчик, сбрасывавший бомбы в пикировании, имел прицел ПБЛ-1. Два пулемета ШКАС снабженные 500 патронами каждый, устанавливались в носовой части фюзеляжа.
В кабине стрелка была установлена радиостанция.
Другие отличия в основном касались изменений в силовой установке. Удаление нагнетателей уменьшило площадь поперечного сечения гондол, что дало небольшой прирост скорости. С той же целью была изменена форма маслорадиаторов, и была увеличена их площадь охлаждения для улучшения рабочих температур двигателей М-105. Также была увеличена площадь водяных радиаторов. Наоборот, новый, выступающий фонарь кабины пилота и штурмана, щитки тормозных щитков и обтекатель люковой пулеметной установки увеличили лобовое сопротивление. Опытные винты ВИШ-42, установленные на «100», пришлось заменить на ВИШ-61 Б.
