Поступив в небольшом количестве в ряды ВВС, Пе-2 было суждено стать лучшим советским лёгким бомбардировщиком Второй мировой войны. Самолёт был создан на основе высотного двухмоторного перехватчика ВИ-100 конструкции В. М. Петлякова. Он развивал феноменальную максимальную скорость 623 км/ч на высоте 10000 м , имел экипаж из двух человек и был оснащён двигателями М-105Р мощностью 1100 л. с. (820 кВт). ВИ-100 совершил первый полёт 7 мая 1939 года. С приближением войны в Европе ВВС срочно потребовала пикирующие бомбардировщики, и с этой целью конструкторское бюро адаптировало истребитель ВИ-100, убрав высотные турбокомпрессоры TK-3, установив стандартные двигатели М-105, решётчатые тормозные щитки и придав хвостовому оперению заметный угол поперечного маха для повышения устойчивости. Два прототипа были построены с этими элементами, установленными в дополнение к обшитому фанерой носу и оборонительному вооружению. Этот тип стал лёгким бомбардировщиком Пе-2 конструкции Петлякова. Экипаж из трёх человек сидел под длинным остеклённым фонарём кабины с 9-миллиметровой бронезащитой. Первоначальное вооружение состояло из двух неподвижных 7,62-миллиметровых пулемётов ШКАС в носовой части, одного в верхней части и четвёртого в нижней части, наводимых с помощью перископа с углом обзора 120°. Двигатели М-105 приводили в движение трёхлопастные винты ВИШ-61. Самолёт оказался быстрым, высокоманевренным, но был довольно требователен к пилотам-новичкам в нештатных условиях. К моменту вторжения Германии в июне 1941 года на заводах было произведено около 458 Пе-2. К сентябрю 1941 года количество Пе-2 в передовых частях было невелико. Несмотря на ограниченное количество, Пе-2 сыграли важную роль в победах советских войск в зимнем наступлении 1941-1942 годов и в оборонительных сражениях под Ленинградом, Харьковом, Ростовом и в Сталинградской битве. В конце 1942 года появился усовершенствованный Пе-2ФТ с двигателями Климова М-105ПФ мощностью 1260 л.с. (940 кВт) и пулеметом УБТ калибра 12,7 мм в надфюзеляжной башне. Пе-2И и Пе-2М были истребителями-бомбардировщиками, оснащенными двигателями ВK мощностью 1620 л.с. Двигатели 107А, разведывательной версией был Пе-2Р, в то время как учебно-тренировочный самолет с двойным управлением назывался Пе-2УТ. Самолет отличился во всех крупных советских кампаниях, начиная с 1941 по 1945 год, включая операции в Маньчжурия против японцев в сентябре 1945 года. Всего было выпущено 11427 самолетов Пе-2 и Пе-3 (истребительная версия).
.