В начале 1940 года в КБ Архангельского продолжались интенсивные работы по совершенствованию СБ. На эталонных СБ-РК заменили "стандартную" носовую часть серийных СБ на более совершенную в аэродинамическом отношении и установили уменьшенный по высоте новый выпуклый колпак фонаря кабины. Были внесены значительные изменения в винтомоторную группу.

Новая носовая часть обеспечивала улучшенные условия для работы штурмана и летчика с обеспечением непосредственной связи между ними. Площадь остекления штурманской кабины в сравнении с кабиной самолета ММН была увеличена, и установлено второе управление со складывающимся штурвалом. При этом с целью улучшения обзора летчику через остекление кабины штурмана при заходе на посадку и на пикировании сиденье летчика было смещено влево, а приборная доска - вправо. Прицеливание при бомбометании с горизонтального полета обеспечивалось прицелами НКПБ-3 и прицелом ОПБ-1М, установленными в кабине у штурмана. Для наводки на цель при бомбометании с пикирования у летчика имелся прицел ПБП-1. На самолете были установлены тормозные решетки под плоскостями с гидравлическим управлением от летчика по типу самолета Ju88, а также автомат вывода из пикирования, действующий автоматически при сбрасывании бомб.

Оборонительное стрелковое вооружение самолета включало три пулемета ШКАС: один с механическим прицелом в носовой шаровой установке у штурмана, один в верхней задней стрелковой установке и один на нижней убирающейся внутрь фюзеляжа турели МВ-2. Бомбардировочное вооружение самолета имело ряд улучшений по сравнению с серийным СБ, в частности была увеличена возможность подвески бомб крупного калибра - до 3 ФАБ-500 или 6 бомб ФАБ-250.

В декабре 1940 года опытный СБ-РК был переименован в Ар-2. Государственные испытания были завершены в январе 1941 года. Главные недостатки новой машины относились в основном к винтомоторной группе. По своим летно-тактическим данным Ар-2 был значительно лучше серийного самолета СБ, но по скорости отставал от современных иностранных и отечественных двухмоторных средних бомбардировщиков.

Создание современного фронтового бомбардировщика ВВС в преддверии войны проходило под лозунгом "даешь скорость", порой в ущерб их основным боевым качествам и привело к серьезному снижению боевой нагрузки бомбардировщиков. Так, основной советский фронтовой бомбардировщик Пе-2 имел весьма скромную для такого самолета нормальную бомбовую нагрузку - всего 600кг. Кажущийся основной недостаток Ар-2 - меньшая в сравнении с Пе-2 максимальная скорость полета - привел и прекращение серийного производства бомбардировщика Ар-2 в пользу запуска в массовую серию бомбардировщика Пе-2.