在10架样机生产接近完成时，军方首脑伏罗希洛夫突然主观地命令飞机不需要设计后机枪射击手的位置，只保留单座；稍后，斯大林又命令将原型机改为高空远程轰炸机。屈从于命令，谢尔盖·弗拉基米罗维奇·伊柳辛将飞机改为TsKB-57,在1940年10月12日进行试飞。

1941年2月召开的苏共17大，根据当时世界形势的险恶，做出增加苏联防御力量和增加防御预算的决定。TsKB-55的计划得以继续，不伦不类的TsKB-57下马。谢尔盖·弗拉基米罗维奇·伊柳辛在TsKB-55基础上进行折衷，取消后机枪射手位置，即TsKB-55P。TsKB-55P在获得IL-2的编号后于1941年3月开始批量生产，成为当时世界上第一种重装甲的攻击机。

样机在机翼上共安装4挺7.62毫米ShKAS机枪，另外在座舱后部亦安装一挺；机翼内部的弹仓可以携带4枚100千克炸弹，也可以换成在机翼下吊挂2枚250千克炸弹。有趣的是，TsKB-55的机身在试制时还曾被米高扬技师PBSh-1/PBSh-2和苏霍伊技师（“苏霍伊”在俄语中是“干巴巴、乏味”的意思，这位设计师本人的性格也正是如此）的Su-2样机使用过。PBSh-1即米格-4、PBSh-2即米格-6，这两种飞机都没有投入生产；而Su-2虽然在各项性能指标上都超过后来的Il-2，但却因为战争初期遭受毁灭性的损失而被不公正地放弃了。

TsKB-55的开发非常不顺，装甲板焊接频频出错，而随之而来的是不断增加的重量。1940年春季，TsKB-55终于完成了飞行试验，结果证明AM-35型引擎根本无法满足重达4.7吨的飞机，从而间接导致各项性能均不令人满意，但要指出的是AM-35是为高空飞行开发的引擎，装在低空飞行的攻击机上当然无法发挥其能力了。

这时斯大林亲自要求伊留申将TsKB-55由纯粹的双座低空攻击机改为可从高空进入敌军阵地的单座轰炸机，据此很快完成了新的TsKB-57样机。它主要是在TsKB-55的基础上改变机翼位置、机身长度，并且变成了单座，改装1,550马力的AM-38型引擎，虽然将油箱扩大导致重量进一步增加，但是TsKB-57的速度仍比TsKB-55高。

TsKB-57的改进型TsKB-55P实际上就是IL-2的原型机，它在座舱上装有厚度57毫米的防弹玻璃，机翼武器也强化为7.62毫米口径的ShKAS航空机枪和20毫米口径的ShVAK机炮各2门，机翼下可携带8枚RS-82型火箭弹，于1940年12月29日首飞。

由于军方对“斯图莫维克”抱有极大的兴趣，因此早在TsKB-57首飞之前就已经内定在3个工厂进行量产，所以TsKB-55P的所有飞行测试在1941年5月结束，而实际上第一架量产型“斯图莫维克”已经在3月10日出厂了。而且，在1941年4月TsKB-55P就被命令以设计师的名字命名为伊尔-2型，即IL-2。

在进一步改进时，伊尔－2的水冷AM-35发动机换装了功率更大的1600马力的AM-38发动机；取消了后部的通用机枪舱；飞行员背部防护装甲厚度也从7毫米增加到12.7毫米。武器装备也有所加强，机翼上安装的4挺7.62毫米机枪中有2挺改为20毫米的航炮，机翼上挂载了8枚当时最先进的火箭，既可对空又可对地发射，还可挂500千克的炸弹。

由于伊尔-2的机动性差，又没有后座机枪致使德军战斗机都将它作为首选猎物。没有后座机枪造成的损失是显而易见的，因此前线要求将伊尔-2改回设计构想时的双座型的呼声越来越高，一些部队已经开始自行改装。鉴于此，军方在1942年春季认可了制造双座型的建议，虽然这令伊留申很丢面子（当初他为了迎合上层而草率同意了单座型的方案），双座型改称伊尔-2M。因为加装了后座机枪，使得伊尔-2M的生存能力大大提高，德军战斗机遂将后座机枪手作为射击重点，所以伊尔-2M后座机枪手的伤亡率一直居高不下。

伊尔-2攻击机采用单活塞式三叶螺旋桨驱动的机型，呈下单翼硬壳式布局，为后三点式收放式起落架，主量产型为纵列双座封闭式座舱，后座位是面向后方的机枪手座位，并设有弹仓的构造。

该机的特点是由铝而是由钢材和木材构成机体外壳，以平衡因为发动机功率不足下，机体的强度和飞行性能的取舍。另一特点前起落架虽为收放式，但轮胎是不可收入机体内自行车式构造，而后轮则不可收，保障了在紧急降落时的安全性。

后继型IL-10外观和IL-2相似，但实为全金属结构，外观不同的地方是改用似普通战斗机的收放式起落架。

发动机为液冷式的AM-38X，最大功率1327千瓦。

伊尔-2攻击机在座舱上装有厚度 57 毫米的防弹玻璃，机翼武器也强化为 20 毫米口径的 ShKAS 和 ShVAK 机炮各 2 门，机翼下可携带 8 枚 RS-82 型火箭弹。

伊尔-2攻击机参考数据：

伊尔-2系列机型性能比较：

1941年7月，德军攻陷斯摩棱斯克，兵临莫斯科城下。Mikulin发动机厂开始迁往乌拉尔山脉以东。迁移过程中发动机的生产将中断。1941年5月战争爆发前夕，西伯利亚彼尔姆市的发动机厂已开始大批生产M-82气冷发动机，S.v.ILyushin设计局开始研究换装M-82发动机的设计方案，即IL-2(M82)或IL4。预计1942年2月试飞。由于Mikulin工厂的工人创造了边迁移边生产的奇迹，短期内即恢复了发动机生产，该计划随即放弃。

伊尔-81943年发展的远距离型，航程可达1000千米。随后发现大航程对前线使用并无用途，计划随之放弃。

改进后的伊尔-2M-3攻击机速度为420千米/小时，航程超过750千米，武器有：2门23毫米航炮，2挺7.62毫米机枪，4枚82毫米和132毫米火箭弹，弹舱和翼下可挂载400~600千克炸弹。自卫武器是后座的1挺12.7毫米机枪。伊尔-2攻击机在战争期间共生产了3万6千多架，是二战中生最多的飞机，它占整个苏联飞机总产量的1/3，其中大多数双座机。从1942年下半年起苏军强击航空兵部队开始采用伊尔—2攻击机。它的后部自卫机枪有效地阻止了敌机从后侧方的攻击，生存率提高了30%。

苏联也曾试图克服其安装在“伊尔2”式飞机上的双管37毫米火炮的缺点。对于这一点，人们可能还记忆犹新，当这种飞机上的火炮进行发射时，飞机的航向将会产生一定的偏转，而当1门火炮不发火时，飞机则肯定要发生危险。苏联人采用的一种替代办法，是把2门37毫米火炮改换成4门23毫米机关炮，从理论上说，这种安排可以使后座力散布得更加均匀，而1门火炮发生故障所造成的影响，也仅是37毫米炮的一半。这个想法非常正确，可是整个装置却十分笨重，同样，也不能实际投入工作。如果“伊尔2”式飞机能像“斯图卡”式那样，将炮弹输送到机身顶部，那么，4联装的23毫米炮方案或许能够成功，然而，这样一来，它也就不再是一种俯冲轰炸机了。于是，这种23毫米机关炮继续执行其原定的对空作战任务，而且依然如此。

在2017年7月的莫斯科航展上，伊尔-2 1872452号做了精彩的飞行表演，标志着该机经过5年的精心维修后再次重返蓝天。

2018年8月9日，俄罗斯摩尔曼斯克州，一架卫国战争时期伊尔-2攻击机从Kulonga湖底被打捞上来。

卫国战争开始后，1941年7月1日伊尔-2在白俄罗斯贝尔齐纳河和Bobruysk地域首次参战，表现了强大的攻击效率和抗毁性。从此，伊尔-2成为红军对地攻击机的中坚，在卫国战争中发挥了极其重要的作用。苏军战士将伊尔-2称为“飞行坦克”，德军士兵惧怕伊尔-2攻击的强大威力，将伊尔-2称为“黑色死神”。和同时代的攻击机不同，伊尔-2的装甲同时构成飞机承力结构的一部分，飞机变得非常坚固，而又不至于另外附加装甲板使飞机增重太多。飞机的装甲可以经受小口径枪弹、炮弹破片、榴散弹的直接命中，飞行员可以在目标区域上空从容地对目标进行多次攻击。在熟练的飞行员驾驶下，伊尔-2也可以和敌方战斗机进行空战，不过大多数飞行员的技术都达不到如此程度，不得不在战斗中进行学习，在付出血的代价后发展出一些有效的战术。

前期的伊尔-2没有后机枪射手，在德军战斗机攻击下损失严重。一些前线部队利用老式的R-5侦察机和其他老式飞机的机枪塔改装在伊尔-2上，增加飞机对后半球方向战斗机攻击的防御能力。从1942年起生产的伊尔-2全部增加后部机枪射手和机枪塔，即伊尔-2M型。

双座机的伊尔-2攻击机具有较强的生存力，各种性能协调，武器也得进一步的改进，其用途以攻击坦克为主，本身就是一种飞行坦克。设计师伊留申从以往的攻击机被击落的教训中的结论，必须首先保护好飞行员和油箱等关键部位，因此决定对飞行座舱、油箱和发动机等部位提高装甲的厚度。伊尔—2攻击机的后机身是木制的，机翼和尾翼是硬铝材料制的，而机身则是钢质材料。

伊尔-2的后机枪射手是最危险的岗位，据资料记载：卫国战争期间，伊尔-2的后机枪射手平均执行7次任务后即阵亡，远远大于飞行员和飞机本身的损失率。随着在战斗中不断总结经验和创造新战术，战争后期的损失率有所下降。1943年，只有2.8%的伊尔-2在执行任务时损失；尽管有50%的飞机在返航后都带有各种各样的战伤，90%的都能在野战机场条件下修复。伊尔-2是卫国战争期间苏联最优先生产的飞机，为保证它的生产，不少使用MikulinAM系列液冷发动机的飞机都停产或改用气冷发动机，例如MIG-3战斗机。各型伊尔-2一共生产36163架。

该机型性能仍然是不足以作为战斗轰炸机，在德国的新型战斗机如Bf109G和Fw190出现后，受到相当损失只能在战斗机护航下才能作战。而且载弹量过少，只能对无防护的人员和车辆重大杀伤，对坦克差不多无能为力，后来专门为它开发了集体投下的小型炸弹以对付坦克。

伊尔-2攻击机由于涂迷彩色，在进行超低空攻击时，上空的敌机难以发现它，而它厚实装甲又能很好地抵抗地面高射机枪的射击。伊尔-2攻击机常常采用这种战术：以4机编队在高度800米进行巡逻飞行一旦发现地面目标，立即解散，轮番对目标实施俯冲攻击，使用火箭、航炮或机枪对坦克装车进行射击，效果非常出色。加之它在低空俯冲时刺耳的呼啸声，给敌军极大的心理震撼。

伊尔-2攻击机除了能携带普通炸弹之外，还可发射反坦克火箭弹和称为PTAB的小型炸弹。虽然以当时的技术来说，火箭弹的命中率低得可怜，但是一旦命中，RS-82型火箭可击穿50毫米装甲，而RS-132型的穿甲厚度达到了70毫米。这对当时任何德国坦克的顶部装甲来说无异于灭顶之灾，因此德国地面部队—尤其是装甲兵将IL-2称为“黑死神”。（空军之翼 评）