По оценкам специалистов ВВС и авиапрома, наиболее оптимальным вариантом решения проблемы в условиях войны виделась целевая модернизация одного из серийных фронтовых бомбардировщиков в самолет-бомбардировщик дальнего действия. Такой машиной мог бы стать вариант фронтового бомбардировщика Ту-2, массовое серийное производство которого с осени 1943-го восстановили на заводе No.23 в Москве.

В рамках программы ОКБ А.Н.Туполева в 1944-1945 годах построило и испытало два опытных самолета под обозначением "62", имевшим минимальные отличия от базового серийного Ту-2. Продолжая работать над развитием типа дальнего бомбардировщика, ОКБ в дальнейшем передало на испытания еще две машины, которые можно рассматривать, как развитие "62-го" проекта: в 1945-м -"67" и в 1946 году - "65". Последним в ряду попыток создать на базе Ту-2 дальнюю машину стало появление в 1947-м опытного "69" (Ту-8).

Проблемами увеличения радиуса действия Ту-2 и созданием дальнего бомбардировщика на базе фронтовой машины ОКБ начало заниматься еще 1941-м, на этапе проектирования и доводок опытных самолетов "103" ("58") и "103У" ("59"). Тогда подготовили эскизный проект первого варианта модификации самолета "103Д", отличие которого от "103У" состояло в увеличенных с 18,8 до 21 м размахе крыла и запасе топлива.

С началом работ по модификации самолета с двигателями воздушного охлаждения в ОКБ проект получил дальнейшее развитие. "103Д" во втором варианте готовился под двигатели М-82А (принят для "103В") и под высотный М-92 (максимальная расчетная взлетная мощность 1850 л.с). Машины с этими двигателями имели такие, соответственно сопоставимые данные: максимальная взлетная масса -13700 кг и 14100 кг, максимальная скорость на высоте - 515 км/ч и 568 км/ч, практический потолок - 9450 м и 10850 м, максимальная дальность полета - 4120 км и 4360 км.

В начальный период Великой Отечественной войны, когда все силы авиапромышленности были сосредоточены на развертывании массового выпуска машин фронтового класса, работы по самолету "103Д" дальше эскизного проекта не пошли, да и с последующей судьбой базовой машины не все было ясно. Положение изменилось в 1943-м, когда ВВС настоятельно потребовался современный бомбардировщик - "дальник".

Работы по Ту-2Д шли на основе попыток модификации серийного Ту-2 в течение нескольких лет. Построили и испытали несколько типов машин, попадавших под соответствующую классификацию, но ни одну из них не довели до кондиции и не передали в серию: во второй половине 40-х боевая авиация активно переходила на реактивную тягу.

При проектировании в 1943-м стандартного фронтового бомбардировщика Ту-2С предусматривалась его быстрая переделка в дальний вариант - самолет Ту-2Д. Согласно подготовленным материалам по развитию Ту-2С, основные параметры самолета Ту-2Д были близки к проекту "Д". В развитие этих проектных работ и стремясь в кратчайшие сроки дать ВВС нужный ей дальний бомбардировщик под ТТТ, подготовленные ВВС к Ту-2Д, ОКБ переделало два серийных Ту-2 (No.No. 714 и 718) в Ту-2Д. По ОКБ эти машины проходили под обозначением "62" и отличались количеством и размещением экипажа, размерами и конструкцией носовой части фюзеляжа.

Первым был готов в июне 1944-го "62-й", переделанный из Ту-2 No.718 в тип Ту-2Д. (В некоторых источниках, в частности, в материалах С.Егера, эта машина проходит под шифром - "61". В дальнейшем это обозначение стали относить к серийным Ту-2 выпуска завода No.23, а за первым Ту-2Д окончательно закрепился шифр "62").

Самолет No.718, 2М-82ФН, после его переделки в Ту-2Д, имел следующие отличия от серийного Ту-2: увеличенные площади крыла (с 48,8 до 59,05 м2) и хвостового оперения, и емкость бензобаков (с 2650 л до 3930 л), новый фонарь летчика с улучшенным обзором и новые винты АВ-5В-21А диаметром 3,6 м.

С июля по сентябрь 1944-го самолет проходил заводские испытания. Первый полет выполнил в июле экипаж летчика-испытателя А.Перелета, ведущий инженер по машине - М.Егоров.

После успешных заводских испытаний первый Ту-2Д в ноябре 1944-го передали в НИИ ВВС для государственных испытаний, которые проводились с ноября 1944-го по апрель 1945-го, под самый конец войны с Германией.

На испытаниях были зафиксированы такие данные: максимальный взлетный вес - 12900 кг, бомбовая нагрузка -3000 кг, максимальная скорость на высоте 5750 м - 539 км/ч, практический потолок -10250 м, дальность полета - 2830 км. При этом геометрические данные машины остаются теми же: длина -13,8м, размах крыла - 22,06 м, площадь крыла -59,05 м2. Вооружение: ЗхУБ, 2хШВАК. Экипаж -4 чел.

На основании испытаний, НИИ ВВС сделал заключение о возможности создания путем модификации серийного Ту-2 дальнего бомбардировщика, удовлетворяющего ТТТ ВВС к Ту-2Д. Сама же машина не была рекомендована на вооружение, так как имела большое количество конструктивных дефектов.

Параллельно с работами над первым вариантом "62-го" шло создание его второго, усовершенствованного образца. Самолет переделывался из серийного Ту-2 No.714.  Основные отличия модернизированного самолета No.714 от серийного бомбардировщика состояли в следующем:

1. Состав экипажа увеличили до пяти человек: - летчик, командир корабля, - второй летчик - стрелок, расположенный сзади уступом по отношению к первому, с дублирующим управлением; в случае необходимости он мог, повернувшись, усилить оборону огнем своей блистерной установки, - штурман-бомбардир; его рабочее место находилось в самом носке фюзеляжа, - стрелок-радист, в задней кабине, - стрелок люковой установки, в задней кабине.

2. Новая, удлиненная на 600 мм носовая часть фюзеляжа. Учитывая требования массового производства, она монтировалась из двух частей. Каждая из них собиралась на своем конвейере, включая все внутренние монтажи. Стыковка частей осуществлялась при окончательной сборке. Носовая часть фюзеляжа с рабочими местами летчиков и штурмана была самым важным новшеством. Именно поэтому 6 декабря 1943 г. состоялось заседание макетной комиссии по "макету кабин летчика и штурмана самолета Ту-2Д в варианте дальнего бомбардировщика". Среди ее членов были известные летчики Стефановский и Нюхтиков. Комиссии были предъявлены макет носовой части самолета Ту-2Д с кабинами летчиков и штурмана и блистерная установка пулемета Березина для второго летчика, аналогичная стрелковой установке штурмана на самолете Ту-2С. Все это с указанными в протоколе изменениями, комиссия утвердила.

3. Увеличены площади консолей крыла и оперения.

4. Установлены бомбодержатели емкостью 4000 кг.

5. Емкость топливных баков доведена до 3860 л.

6. Оборудование самолета обеспечивало пилотирование на дальние дистанции при любых метеоусловиях, в любое время суток. Для этого: - установлен радиополукомпас РПК-2 в замен РПК-10, - предусмотрена возможность ведения астрономической ориентации, - установлен автомат курса АК-1 с электродистанционным управлением от штурмана и первого летчика, - увеличен запас кислорода до 12 л на каждого члена экипажа.

7. Нормальная полетная масса определена в 12800 кг, максимальная - 15000 кг. Для опытных экипажей допустили перегрузку до 16000 кг, при этом бомбовая нагрузка составляла 4000 кг.

 С октября 1944-го по март 1945-го второй Ту-2Д испытывали по программе заводских испытаний (летчик-испытатель А.Перелет, ведущий инженер М.Егоров). Затем машину, как и первый Ту-2Д, передали на государственные испытания, которые она прошла с июля по октябрь 1945-го. Вторая машина имела длину фюзеляжа 14,42 м, максимальную взлетную массу 13370 кг, бомбовую нагрузку 4000 кг. Но и эта попытка ОКБ не нашла одобрительного отклика у военных.

К сожалению, во время испытаний обнаружились дефекты, которые не были отмечены ранее. Комиссия НИИ ВВС не только обратила на них внимание, но и высказала свое мнение о способе их устранения:        

1. Стойки шасси имеют малый зазор между вилкой и покрышкой колеса, вследствие чего при незначительном разносе покрышки зазор пропадает совсем. За пять полетов сменено два колеса. Необходимо: заменить стойки шасси на стойки серийного самолета.

2. После каждого полета на номинальном режиме работы моторов происходит разрушение выхлопных коллекторов возле фланца крепления к мотору и по сварному шву широкой части коллектора. Смена и ремонт коллекторов не дают возможности сделать более одного полета в день. Необходимо: установить качественные выхлопные коллекторы и всасывающие патрубки и обеспечить испытания их запасными комплектами.

3. Электрический бензиномер на 5 датчиков, специально изготовленный для самолета "62" No.714, работал неудовлетворительно, а после двух первых полетов совсем вышел из строя. Это не позволяет производить длительные полеты. Необходимо: заменить комплект бензиномера

     Но основная беда состояла в том, что, хотя характеристики самолета были близки к заданным, он недодавал в основном - дальности. Его скоростная дальность, то есть дальность при повышенной скорости, оказалась почти на 400 км, а максимальная на 200 км меньше заданной. Для соответствия ТТТ необходимо было увеличить запас горючего, усилить отдельные элементы конструкции, например, шасси. Все это требовало серьезных доработок.

В заключении по результатам государственных испытаний отмечалось, что самолет "62" No.714 по летно-техническим данным лучше бомбардировщиков, состоящих на вооружении ВВС, как-то Ил-4, Ер-2 и другие. Однако большое количество дефектов, в предъявленном виде, не позволяет рекомендовать его в серию. После устранения он подлежит предъявлению на повторные испытания. 13 ноября 1945 г. самолет No.714 вернули на завод No.156.

Доводкой машины заниматься не стали, делали ставку на новые более совершенные модификации. Через некоторое время "62-й" переделали в опытный торпедоносец "62Т", а затем в "дальник" "69".

Помимо нескольких реализованных военных вариантов проекта "62", существовали предложения по использованию его конструкции для создания пассажирского самолета.