В начале тридцатых годов в ряде стран были получены такие достижения в разработке двухмоторных цельнометаллических самолетов, что стала вполне реальной идея создания бомбардировщика, превосходящего по скорости полета состоявшие в то время на вооружении истребители бипланной схемы. Основным оружием скоростного бомбардировщика в противоборстве с истребителями противника должна была стать именно высокая скорость полета.

Первые бомбардировщики нового типа были созданы в США фирмой Мартин. Двухмоторный бомбардировщик этой фирмы Мартин 139 обладал максимальной скоростью полета порядка 340км/ч, а большинство истребителей летали в это время со скоростями менее 310-320км/ч. В этих условиях командование ВВС КА поставило задачу перед авиационной промышленностью - создать в ближайшее время самолет, подобный американскому. Первоначально облик такого самолета определялся как двухмоторный ближний бомбардировщик.

Скоростной бомбардировщик представлял собой новый оперативно-тактический тип боевого самолета, предназначенный для поражения целей непосредственно на поле боя и в ближайшем оперативном тылу противника. Самолет с самого начала задумывался как массовый, поэтому к нему предъявлялись требования по обеспечению простоты техники пилотирования. Базирование разрабатываемого самолета должно было осуществляться преимущественно на грунтовых аэродромах ограниченных размеров.

В ЦАГИ работы по постройке опытных самолетов были развернуты в мае 1934 года во вновь созданной конструкторской бригаде Архангельского. Самолет получил название АНТ-40 и строился в двух вариантах: с двигателями Райт "Циклон" (СБ 2РЦ) и с моторами "Испано-Сюиза" (СБ 2ИС). Второй самолет обладал несколько большими размерами и лучшими летными данными. На заводских испытаниях были достигнуты выдающиеся для того времени результаты. Максимальная скорость на высоте 4000м составила 430км/ч - выше многих лучших истребителей. Отмечалась также достаточно хорошая скороподъемность самолета.

Однако государственных испытаний СБ 2ИС не прошел. В качестве основных недостатков отмечались: недостаточная продольная устойчивость самолета, недостаточная эффективность элеронов, "недостаточность" руля поворота при полете на одном моторе, недоведенность системы охлаждения моторов.

Самолет был принципиально новым для того времени, молодая бригада Архангельского еще не накопила достаточного опыта, поэтому испытания и доводка самолета СБ 2ИС очень сильно затянулись - они продолжались более года.

В передней части фюзеляжа самолета размещалась кабина штурмана-стрелка, одновременно он решал задачи бомбардира. Далее размешалась кабина летчика, затем бомбоотсек и ближе к хвосту самолета кабина стрелка-радиста.

Бомбоотсек располагался в центральной части фюзеляжа. Поскольку весь бомбовый груз массой 500-600кг размещался вблизи центра тяжести самолета, то его сброс не оказывал существенного влияния на характеристики устойчивости и управляемости самолета. Для отражения атак воздушного противника самолет СБ 2ИС оснащался тремя стрелковыми установками: спаренная установка ШКАС в кабине штурмана и две установки ШКАС в кабине стрелка (верхняя и нижняя).

Осенью 1936 года серийные самолеты СБ с двигателями М-100 вместе с советским летным и техническим персоналом были направлены в Испанию. Самолеты СБ, управляемые советскими, а затем и испанскими экипажами, выполняли свои боевые задачи без прикрытия истребителями. Они эффективно действовали против различных наземных и морских целей. Китайские летчики долгое время активно использовали эти машины в освободительной войне против Японии.

СБ стал первым советским самолетом, лицензионное производство которого было налажено за рубежом. В варианте с двигателями М-100А чехословацкой авиационной промышленностью было выпущено около 110 самолетов СБ под обозначением В.71, которые затем после захвата Чехословакии использовались в ВВС фашистской Германии и ее сателлитов.

Опыт боевого применения самолетов СБ в Испании и Китае определил пути их дальнейшего совершенствования. Прежде всего в боевых вылетах выявилась уязвимость СБ со стороны задней полусферы. Фонарь кабины, стрелка, вписывавшийся в теоретический контур фюзеляжа, ограничивал стрелку обзор задней полусферы, а подготовка к бою верхней турели требовала определенного времени, которого порой не хватало в воздушном бою. Обзор задней нижней зоны под самолетом, откуда в основном атаковали самолеты противника, был недостаточен, а люковая установка, предназначенная для отражения этих атак, имела очень ограниченные углы обстрела. Установка двигателей М-103 значительно улучшила летно-технические бомбардировщика. Самолет СБ бис 2 с увеличенным запасом прочности планера, узлами наружной подвески бомб, дооборудованный бронеспинкой, установленной в кабине летчика, стал эталоном для серийного производства на 1938 года. Несмотря на некоторое ухудшение летных данных с максимальным бомбовым грузом самолет СБ с двигателями М-103 продолжал оставаться в классе скоростных бомбардировщиков, а доведение массы бомбового груза до 1500кг значительно расширило его боевые возможности.

• УСБ Массовое переоснащение бомбардировочных и разведывательных частей на новый самолет потребовало создания учебно-тренировочного варианта самолета СБ. Учебно-тренировочный вариант самолета СБ, оборудовался открытой кабиной летчика-инструктора, установленной вместо кабины штурмана.
• ПС-40 Почтово-грузовой вариант АНТ-40.
• ДИ-8 АНТ-46 - двухместный истребитель с двумя ДРП АПК-11 (калибр 45мм) в крыле у элеронов, по конструкции представляющий собой облегченный вариант самолета СБ с двумя двигателями Gnome-Rhone 14К. На госиспытания ДИ-8 не передавался.
• ММН Модификация СБ 1939 года с двигателями М-105. Государственные испытания не выдержал ввиду недостаточной максимальной скорости, малой обороноспособности, недоведенности вооружения и оборудования, усложнения посадочных свойств.
• СБ 2РЦ Модификация СБ 1934 года с моторами Wright Cyclone.
• СБ 2ИС Модификация СБ 1934 года с моторами Hispano-Suiza.
• СБ-РК Модификация СБ 1940 года c моторами М-105, и размещением водяных радиаторов обоих моторов в специальных каналах, сделанных внутри крыла. Серийно не строился.