На основе опыта постройки УТ-2В и, по-видимому, опираясь на опыт боевого применения вооруженного самолета УТ-1, заводом N247 был оборудован и прошел испытания в НИИ ВВС вооруженный самолет УТ-2МВ с мотором М-11Ф (140 л. с.), предназначенный для боевого применения на фронте в качестве легкого бомбардировщика.

За основу был взят модернизированный самолет УТ-2М, обладающий большими запасами устойчивости и менее строгой техникой пилотирования.

Под крылом устанавливались четыре бомбардировочных замка ДЕР-31, обеспечивающих подвеску четырех бомб калибра 50 кг при одном члене экипажа и двух бомб по 50 кг при двух членах экипажа. Возможна была подвеска восьми реактивных снарядов РС-82 и двух бомб по 50 кг при одном члене экипажа. С РСами самолет мог применяться как легкий штурмовик.

Испытания вели ведущий инженер-летчик Синельников и ведущий инженер Калилец. В ходе испытаний было установлено, что точность бомбометания низкая. Максимальная скорость полета - 176 км/ч.

В своем письме А. И. Шахурину А. С. Яковлев писал: "Данное вооружение будет весьма эффективным при применении самолета в качестве ночного легкого бомбардировщика-штурмовика". Яковлев просил Шахурина дать распоряжение об изготовлении 20 самолетов УТ-2 с бомбардировочным и реактивным вооружением для посылки на фронт в составе одного полка в целях проверки их качеств в боевых условиях.

В соответствии с постановлением ГОКО от 9 сентября 1942 г. завод № 600 приступил к серийному производству самолетов УТ-2МВ. В 1942 г. предполагалось изготовить 17 серийных УТ-2МВ. Причем внедрение установки балок РО-82 предполагалось осуществлять с 1943 г. Однако серийный выпуск так и состоялся.