В августе 1941 г., был построен двухместный истребитель дальнего действия Пе-3, являвшийся модификацией Пе-2. Было много сочетаний вооружения этого самолёта пулемётами УБ, ШКАС и пушкой ШВАК-Пе-3 применялись для патрулирования в зоне ПВО Москвы, для дальней фоторазведки, иногда для бомбометания.
В октябре 1941 г., ОКБ было эвакуировано в Казань на завод № 22, где в варианте истребителей были созданы Пе-2И (успешно прошедший
государственные испытания) и одноместный Пе-2ВИ (ВИ-1) с гермокабиной.

Основное назначение самолёта — ведение боя со скоростными бомбардировщиками на высоте 6500—11000 м. Для решения этой задачи впервые в отечеств самолётостроении, экипаж истребителя размещался в герметичных кабинах (в передней — лётчик, в задней — штурман и стрелок-радист). Силовая установка самолёта включала два ПД М-105, каждый из которых имел два турбокомпрессора наддува ТК-2, разработанных в ЦИАМ. В управлении широко использовались электромеханизмы. Вооружение — два пулемёта ШКАС и две пушки ШВАК. Первый полёт «100» совершил 22 декабря 1939 г. В отчёте о государственных испытаниях особо отмечалось удобство герметичных кабин для длительного пребывания на больших высотах и высокие аэродинамические характеристики самолёта. Однако назначение самолёта было изменено.

Название Пе-8 дано этому самолёту после гибели Петлякова в 1942 г.
Самолёт оставил значительный след в истории отечественной авиации; он наряду с другими самолётами применялся для нанесения бомбовых ударов по Берлину в первые месяцы Великой Отечественной войны; в 1942 на нём осуществлён перелёт с дипломатической миссией в США; в ходе войны эти самолёты наносили бомбовые удары по глубоким тылам Германии и её союзников.

Петляков Владимир Михайлович (1891 — 1942) — советский авиаконструктор. Окончил МВТУ (1922).

Самолеты Петлякова В.М.

Пе — марка самолётов, созданных под руководством B.М. Петлякова. Возглавлявшееся им ОКБ специализировалось на разработке бомбардировщиков.
ОКБ берёт начало с создания в июле 1934 г. в КОСОС (конструкторском отделе сектора опытного строительства) ЦАГИ бригады для проектирования тяжёлого бомбардировщика АНТ-42 (ТБ-7) с четырьмя ПД. К этому времени тяжелый бомбардировщик ТБ-3 стал уязвимым при зенитном обстреле и атаках истребителей вследствие недостаточности высоты и скорости полёта, поэтому НИИ ВВС выдал ЦАГИ технологические требования к самолёту с более высокими характеристиками.