В 1932-34 гг. попробовали два варианта крыла с предкрылками и закрылками. Механизация позволила снизить посадочную скорость и улучшить поведение самолета на малых скоростях, но скороподъемность и максимальная скорость уменьшились. В серию такое крыло не внедрили.
Всего в 1933 г. выпустили 1572 машины. На 1934 г. УВВС планировало дальнейшее совершенствование Р-5. Ставились задачи увеличить скорость на 15 км/ч, снизить массу не менее чем на 200 кг за счет внедрения магниевого сплава «электрон», ввести масляно-пневматическую амортизацию шасси, а со второго полугодия - модернизировать вооружение. Скорость при неизменной мотоустановке можно было поднять за счет улучшения аэродинамики. Конструкторы решили ввести зализы у стоек, крыла и оперения. С уменьшением веса было хуже - «электрон» в СССР не производился. За счет облегчения отдельных узлов и применения легированной стали можно было «выжать» 80-85 кг.
Замену вооружения планировали на второе полугодие. В задней кабине собирались поставить новую турель Тур-Ток (Тур-8) с пулеметом ШКАС обр. 1933 г., известным как «ШКАС с бородой» (подствольным коробом для ленты). Позже от «бороды» отказались. ШКАС обр. 1934 г. питался из ящика турели, в котором находилось 750 патронов, затем 1000. Наружные балки бомбодержателей
требовали заменить на встроенные Д-1 (Дер-31). Их электропиротехнические замки срабатывали по команде электросбрасывателя СР.
В августе 1934 г. начали испытания нового эталона. Он имел Тур-8 с пулеметом ШКАС и 12 балок Дер-31. 8 из них (в том числе 4 двухзамковых) встроили в нервюры крыла, 4 - в днище фюзеляжа. Сбросом бомб управляли электробомбосбрасывателем ЭСБР-1. Кроме того, у летнаба смонтировали механический сбрасыватель АСБР-2. В целом новое вооружение одобрили, хотя отметили ряд недостатков.
Фактически самолеты выпуска 1934 г. соответствовали образцу конца 1933 г., но мотор М-17Б заменили на усовершенствованный М-17Ф. Характерным внешним признаком стало отсутствие защитных дуг под крылом. Таким способом хотели хоть немного улучшить аэродинамику. Эта мера вызвала резкую критику строевых летчиков, поскольку дуги не давали зацепиться за землю при разбеге на неровных полевых аэродромах. Со второй половины 1934 г. Р-5 стали комплектовать «поясной» подвеской для бомб калибром 250 кг и новых «ротативно- рассеивающих» (кассетных) бомб РРАБ. Еще одной новинкой стало кислородное оборудование для высотных полетов. Часть машин получила дыхательные приборы КП-1, маски и кислородные баллоны.
1934 г. стал последним годом массового производства Р-5: завод N9 1 собрал 1642 машины. С начала 1935 г. выпуск устаревавшего Р-5 начали свертывать. Существенных изменений в его конструкцию уже не вносили, а от планов организовать выпуск на заводе № 125 в Иркутске отказались. В конце года Р-5 сняли с производства. Всего за этот год изготовили 500 машин разных модификаций.
На поплавкахВ морской авиации в конце 1920-х гг. эксплуатировались поплавковые разведчики MP-1. Для их замены намеревались поставить на поплавки Р-5. Эту работу включили в план, утвержденный РВС СССР 1 октября 1930 г. В следующем году военные рассчитывали приобрести первые 8 машин, а всего планировали закупить 300 самолетов.
21 октября 1930 г. НТК утвердил основные требования к морскому разведчику. Машину хотели установить на два больших деревянных поплавка, при этом вес должен был вырасти не более, чем на 10%. Оборудование самолета требовалось дополнить плавучим и донным якорями, а также ручным инерционным стартером для запуска мотора механиком, стоящим на поплавке. Двухлопастный винт хотели заменить четырехлопастным меньшего диаметра, чтобы увеличить расстояние от его концов до воды.
Проектирование морского Р-5а велось в ЦКБ под руководством Д.А. Михайлова. Он и В.Б. Шавров сконструировали поплавки и раму для крепления их к фюзеляжу и нижнему крылу. Поскольку требовалось обеспечить эксплуатацию машины при волнении до 0,8 м, понадобилось усилить первую раму фюзеляжа и передний лонжерон нижнего крыла. Уложиться при этом в десятипроцентный лимит не смогли. С учетом возросшей боковой поверхности самолета площадь киля увеличили почти в 2 раза. Ненужный на воде костыль заменили причальным кольцом. А вот пропеллер остался таким же, как у сухопутного разведчика
.
Динамо-реактивные пушки во время испытаний на Р-5 и турель Тур-6 с пулеметами ДА