Еще в ходе первого этапа государственных испытаний Яковлев представил макет самолета в варианте бомбардировщика. Комиссия под председательством И. Петрова порекомендовала назвать его ББ-22, установив на нем бомбодержатели на 400–700 кг и заднюю стрелковую установку.
НИИ ВВС предложил конструктору А. Яковлеву устранить на машине выявленные дефекты и к 1 августа 1939 года вновь предъявить на государственные испытания.
Однако самолет не только к указанному сроку, но и вообще не был предъявлен на испытания, а на заводе № 1 тем временем развернулся выпуск первой серии ББ-22. Требования НИИ ВВС и макетной комиссии в этих машинах были выполнены лишь частично.
ББ-22, в отличие от своего предшественника, претерпел ряд изменений. Прежде всего рабочее место штурмана разместили в одной кабине с летчиком и оснастили шкворневой стрелковой установкой с пулеметом ШКАС, убирающимся в полете под козырек фонаря. В носовой части фюзеляжа разместили неподвижный ШКАС для стрельбы вперед, а в бомбоотсеке – оборудование для внутренней подвески бомб общим весом до 400 кг. Предусмотрели и наружную подфюзеляжную подвеску двух ФАБ-100. В кабине экипажа установили прицелы для стрельбы из носового пулемета и для бомбометания, а также радиостанцию РСР-бис. Установка аэрофотоаппарата не предусматривалась. Таким образом, идея Яковлева о самолете-разведчике без вооружения и реализованная в годы войны в английском «Москито» была похоронена. Видимо, в этом есть и вина конструктора, не сумевшего, а может, не захотевшего доказать жизнеспособность своей идеи.
Были внесены изменения в винтомоторную группу, тем самым несколько улучшив тепловой режим моторов, а также установлены воздушные винты изменяемого шага ВИШ-2К. Переделка самолета из демонстрационного в боевой привела к увеличению веса пустого с 3696 до 3748 кг, при этом взлетный вес достиг 5298 кг.
Первый серийный бомбардировщик построили 31 декабря 1939 года, и 20 февраля 1940-го он преодолел земное притяжение. С момента запуска в серию самолета, получившего впоследствии обозначение Як-2, военное представительство на заводе № 1 настоятельно требовало устранения выявленных на государственных испытаниях недостатков. Но директор завода П. А. Воронин и главный инженер П. В. Дементьев эти требования игнорировали, ссылаясь на указание главного конструктора А. С. Яковлева выпускать самолеты по чертежам завода № 115 без каких-либо изменений. А завод № 1 должен был выпустить в 1939 году 50 машин. Более того, предполагалось организовать производство ББ-22 в Москве, на заводе № 81, с выпуском 300 бомбардировщиков в 1940 году.
В январе 1940-го постановлением