Испытания СВБ шли медленно из-за периодического протекания радиаторов, бензобаков, растрескивания выхлопных коллекторов, других мелких производственных дефектов. С наступлением теплой погоды выяснилось, что параметры каналов, выбранные на основании приближенных расчетов ЦАГИ, не обеспечивают необходимого теплового режима работы радиаторов: вода в них закипала. После грубой посадки сломался хвостовой костыль неудачной конструкции. Самолет отправили на завод № 156 (где в то время находилось КБ Поликарпова) для ремонта и доработки.
До 21 июля 1938 г. самолет приводился в годное для полетов состояние — радиаторы возвращались на прежнее место, зашивались отверстия в крыле, устанавливался костыль новой конструкции, а вместо прежних — новые выхлопные коллекторы от самолета СБ. При этом, соответственно, изменялись каркасы капотов. Кроме того, устранялась течь в бензобаках.
В центроплане крыла были смонтированы две пушки К-37, т. е. самолет воссоздавался в конфигурации ВИТ-1.
Работа шла очень медленно, так как завод № 156 в связи с другими заданиями на эту машину практически не выделял рабочих некоторых дефицитных профессий, например, работал всего лишь один медник.
Полеты, проходившие в августе 1938 г., показали, что многие дефекты конструкции удалось изжить. Однако из-за низкого качества изготовления летные характеристики ВИТ-1 оказались на 15–20 % ниже расчетных. Самолет развивал максимальную скорость 495 км/ч.
В ноябре 1938 г. ВИТ-1 был передан в НИИ авиационного вооружения и на Ногинском полигоне начался отстрел пушек К-37. Они показали, что 37-мм пушки Шпитального имеют дефекты и нуждаются в доработке. Впоследствии, весной и летом 1939 г., на ВИТ-1 проводились различные испытания как самой машины, так и различных систем.
К этому времени уже летал более совершенный ВИТ-2, появились другие модификации. Поэтому 29 июля 1939 г. Комитет Обороны СССР принял постановление о прекращении работ по МПИ-2М103.
К разработке ВИТ-2 КБ Поликарпова приступило в мае 1937 г. после начала постройки самолета СВБ (ВИТ-1). Руководство ВВС выразило пожелание, чтобы многоцелевая машина была способна в первую очередь выполнять задачи бомбардировщика. Летом 1937 г. был готов эскизный проект. На ВИТ-2 предполагалось установить моторы М-103 или М-34ФН, так как других подходящих просто не было. Ожидалось, что самолет сможет развить максимальную скорость около 500 км/ч. Аэродинамический расчет выполнил начальник аэродинамического сектора Н. З. Матюк, впоследствии Герой Социалистического Труда, главный конструктор знаменитого истребителя МиГ-25. 29 июня 1937 г. Н. Н. Поликарпов подписал эскизный проект ВИТ-2.
Предполагалось, что самолет после соответствующего переоборудования сможет выполнять задачи среднего скоростного бомбардировщика с подвеской внутри фюзеляжа 800 кг бомб, пикирующего бомбардировщика (900 кг бомб на внешней подвеске), штурмовика (6 пушек, 2 пулемета, 300 кг бомб), дальнего разведчика, вооруженного 4 пушками ШВАК, истребителя крупных наземных и воздушных целей (ВИТ) с двумя пушками К-37 и двумя ШВАК, истребителя сопровождения.
Двенадцатикратный запас прочности позволял выполнять все фигуры высшего пилотажа и выходить из отвесного пикирования.
После тщательного анализа различных схем вооружения самолета Поликарпов пришел к мнению о необходимости установки пушки ШВАК для обороны задней полусферы. В этом он пошел дальше специалистов ВВС, которые настоятельно рекомендовали использовать для этой цели пулеметы. Близость ожидаемых скоростей ВИТ-2 к скоростям истребителей предопределяла сравнительно узкий ракурс возможных атак в передней и задней полусферах, поэтому Николай Николаевич решил отказаться от поворотного кольца турели, выдвижной башни. К тому же такая конструкция была проще и позволяла сделать кабину стрелка-радиста более удобной. Носовая установка с пушкой ШВАК была аналогичной установке ее на ВИТ-1.
Самолет имел двухкилевое оперение. Фюзеляж — подкрепленный стрингерами дюралевый монокок. Бомбоотсек закрывался раздвижной шторкой по типу самолета «Иванов». Крыло двухлонжеронное (лонжероны из хромо-молибденовых труб); в его свободных внутренних объемах размещались бензобаки. Шасси убираемое. Внутри фюзеляжа можно было подвешивать 800 кг бомб и еще до тонны на внешней. Под крылом располагались выдвижные радиаторы.
После всесторонней оценки перспектив развития отечественного моторостроения осенью 1937 г. Н. Н. Поликарпов решил установить на ВИТ-2 новые моторы М-105 конструкции ОКБ В. Я. Климова, которые тогда еще только начали проходить наземные испытания. В соответствии с этим эскизный проект был оперативно переработан. С ними предполагалось достичь максимальной скорости 520–530 км/ч.