Очередными новшествами, введенными на Ил-2 в 1943 г. были протектированные топливные баки с системой заполнения пустого пространства в одном из них (заднем) углекислотой подававшейся в бак из специального баллона установленного слева от него. Благодаря такому решению предотвращался взрыв и пожар баков, а следовательно повышалась живучесть самолета. Кроме того, после доработки топливной системы стало возможно подвешивать в бомбоотсеки дополнительные топливные баки, которые использовались во время боевых вылетов к линию фронта.

Ил-2 Тип 3, белый №› 63, с черно-зеленым / оливково-зеленым камуфляжем. Красные звезды нанесены на киль, но отсутствуют на фюзеляже. Белые значки по краям звезды на киле — серийный номер самолета.

Этот черно-зеленый / светло-коричневый Ил-2 Тип 3, красный № 12, украшенный «кремлевского» стиля звездой на фюзеляже, несет однако на киле и нижних поверхностях крыльев обычные звезды с бело-красной окантовкой.

Механики подготавливают раскапотированный двигатель Ил-2 Тип 3 на воздушной базе Панцево, недалеко от Белграда. Необычно, что самолет не имеет тактического номера. Этот Ил-2 принадлежит одному из ШАП действовавших с территории Югославии зимой 1944 г.

Однако самым важным вопросом было исправление устойчивость самолета и как следствие его пилотажных характеристик. Сначала примерно в середине 1943 г. попробовали решить эту проблему путем использования балласта позволяет его самолету, например более быстро поднимать хвост во время старта и позднее его опускать во время посадки. Но радикальный перелом в этой проблеме принесло только использование новых крыльев придававших «летающему танку» вид напоминающий стрелу. Из-за этого, для отличия этой версии (официально она не получила отдельного обозначения, а только очередной номер серии) от остальных она стала называться Ил-2 «со стрелкой». Это нововведение состояло в отклонении отъемных частей крыла назад, на угол 150, т. е. на 200 % больше чем прежде. Интересен тот факт, что это решение было найдено еще в октябре 1942 г. во время запуска в серию двухместного Ила. Прототип был построен в ноябре того же года и в первой половине декабря был направлен на госиспытания, после чего была изготовлена первая экспериментальная серия Ил-2 с таким крылом с целью их проверки во фронтовых условиях. Хотя машина зарекомендовала себя очень хорошо, тем не менее се массовое производство не начиналось до конца 1943 г. из-за необходимости поддержания высокого темпа производства стандартной версии Ил-2. Самолеты «со стрелкой» названные в историографии Ил-2М тип 3. стали основой штурмовых подразделении со середины 1944 г., полностью вытеснив более ранние версии к окончанию войны. Применение этих новых крыльев оказалось очень удачным решением, которое кроме улучшения пилотажных качеств позволило увеличить боевую массу самолета. Вместо 1535 кг, Ил-2 «со стрелкой» мог брать 1800 кг, а поздние серии даже 1835 кт. Вследствие чего его максимальная масса достигла 6360 кг, при собственной массе 4360 кг. Благодаря этому стандартный груз бомб поднимаемый Ил-2 в конце концов достиг 600 кг.

Стрелок Г.И.Мамырин из 6 ГВ.ШАП, в кабине Ил-2 Тип 3. Его пилотом был И. Ф.Павлов, дважды Герой Советского Союза. В инваре 1945 г. его часть входила в состав 1-го Прибалтийского фронта. Самолет был приобретен на средства, собранные работниками города Кустанай. Многие Ил-2 Тип 3 с удлиненным фонарем кабины стрелка имели сбоку вентиляционное окошко, которое стрелок мог открывать в полете.

И.Ф.Павлов, дважды Герой Советского Союза позирует перед своим Ил-2 Тип 3, 16 января 1945 г. Павлов выполнил 204 боевых вылета во время войны. Надпись на самолете «Земляку Герою Советского Союза т. Павлову от трудящихся г. Кустапая». Его стрелок Г.И.Мамырин был награжден за сбитый FW 190.

Некоторые Ил-2 Тип 3, поздних выпусков имели мачту антенны на переплете козырька пилотской кабины. Этот Ил-2 Тип 3, желтый № 22, делит раскисшее летное поле с истребителями Лa-5 ФН, которые прикрывали штурмовиков.

С зимы 1943 г. окончательно отказались от части ракетного вооружения, что бы хоть немного уменьшить массу самолета и решить проблему полетов с полными бомбоотсеками. В результате «летающий танк» с этого времени стал брать только с четыре ракеты РС-82 или PC-132.

В конце 1944 г. началось использование на Ил-2 полностью металлической — алюминиевой конструкции крыльев и задней части фюзеляжа, а так же была введена алюминиевая обшивка крыльев и фюзеляжа. Несмотря на то, что это был возврат к концепции начала 1941 г… но в случае фюзеляжа это была уже другая конструкция, более простая и современная.

Несколько позднее, вероятно в том же 1944 г., был запушен в производство новый тип фонаря кабины нилота. Тогда же самолеты стали оснащаться радиополукомпасом РПКО-10. а так же радиостанцией РСИ-6. Еще позже стала использоваться модифицированная радиостанция РСИ-4. постепенно начавшая устанавливаться на всех самолетах, а не только на машинах командиров (другие пилоты располагали только приемниками).

Последней из заводских модификаций была установка на некоторых экземплярах Илов фотоаппаратов АФА-1 или 1 М. которая началась с 1944 г. Они размещались в задней нижней части фюзеляжа под углом 450 или перпендикулярно к продольной оси самолета и использовались, соответственно для контроля результатов атаки наземных целей или разведки. Эти приборы дополняли устанавливаемый с 1943 г. фотопулемет ПАУ-22 размещавшийся рядом с вооружением в крыле. ПАУ-22 был гораздо более распространен (хотя вводили его постепенно), тогда как задние фотоаппараты получали только некоторые экземпляры штурмовика. На самолетах с фотоаппаратами АФА летали например командиры эскадрилий, которые как это было принято у немцев и союзников, с 1944 г. задерживались над целью после атаки и выполняли снимки результатов атаки своей группы.

Заводские модернизации часто были обобщением фронтовых переделок. Одна из наиболее известных была установка в 364 1ЛАП 32 реактивных снарядов РС-82 в два этажа, по 8 штук в каждом, по 16 штук под одним крылом. И хотя эта переделка оказалась относительно удачной, се однако широко не практиковали, из-за значительного падения скорости Илов. а так же потому что это не давало каких-то особых результатов по уничтожению противника. В полевых условиях выполнялась так же установка различных приборов доставляемых из тыла. Так было например с ответчиками СЧ-3 (Свой-Чужой), которые в начале 1945 г. были доставлены самолетами и действующие в Европе союзные армии (в количестве 200–300 штук на армию). С этого времени оборудование опознавания устанавливалось и на серийных машинах.

Кроме вышеописанных модификаций Ил-2 во второй половине войны были разработаны и выпушены три его специальные разновидности — Ил-2И, Ил-2У и Ил-2КР.

Первый из них, ИЛ-2И, был вероятно инициирован опытом воздушных боев над Сталинградом, которые показали возможность использования Ил-2, как истребителя пригодного для уничтожения немецких бомбардировщиков и транспортных самолетов Люфтваффе. Однако серийные штурмовики Ил-2 имели очень ограниченные возможности атаки в воздушном бою находящихся сверху самолетов. Модернизации подвергся один из серийных двухместных Илов, после завершения которой самолет получил название Ил-2И (истребитель). Он получил улучшенную, за счет ее усиления конструкцию крыльев, лишился двух ШКАСов. а так же всего не нужного теперь бомбового и ракетного оборудования, в результате чего «похудел» на 760 кг. Силовой установкой ему служил двигатель АМ-34Ф с воздушным винтом ЛВ-5Л-158В. диаметром 3,4 м. но данные были хуже (или теми же самыми) чем у одноместного Ил-2 с двигателем AM-38. Незначительно улучшилась только скороподъемность. Ил-2И проходил госиспытания в июле 1943 г. Закончились они полной неудачей. Основными причинами были: невозможность использования самолета для преследования бомбардировщиков противника, так как его операционный потолок не превышал 3000 м (максимальная скорость достигалась на высоте всего 1300 м), а так же то что Ил-2И требовалось собственное истребительное сопровождение. Несмотря на все эти недостатки сама идея бронированного истребителя — охотника за бомбардировщиками оказалась настолько соблазнительной, что работы не были полностью прекращены, и в этом же году была начата разработка его наследника полностью новой конструкции. В результате был построен опытный Ил-1, истребитель сконструированный на базе идеи Ил-2И. облетанный весной 1944 г.