PB-100Mẫu thử của Pe-2, sửa đổi từ VI-100 vào năm 1940.Pe-2Biến thể sản xuất đầu tiên.Pe-2BPhiên bản ném bom tiêu chuẩn từ năm 1944.Pe-2DPhiên bản ném bom 3 chỗ, lắp 2 động cơ VK-107A.Pe-2FTBiến thể sản xuất chính. Ở Tiệp Khắc nó có tên là B-32.Pe-2FZChế tạo số lượng nhỏ.Pe-2IPhiên bản cải tiến do Vladimir Myasishchev thiết kế. Dùng động cơ VK-107; sửa lại cánh. Vận tốc lớn nhất đạt 656 km/h (408 mph). Có thể mang 1.000 kg (2,204 lb) bom. 5 chiếc.Pe-2KPhiên bản động cơ piston bố trí kiểu tròn, chế tạo số lượng nhỏ.Pe-2K RD-11 chiếc Pe-2K lắp thêm động cơ phản lực RD-1.Pe-2MBiến thể của Pe-2I được vũ trang hạng nặng.Pe-2MVTrang bị pháo ShVAK 20 mm, 2 súng máy 12.7 mm (0.5 in) và 1 súng máy 7.62 mm (0.3 in).Pe-2RPhiên bản trinh sát không ảnh 3 chỗ, chế tạo số lượng nhỏ.Pe-2SPhiên bản huấn luyện 2 chỗ.Pe-2ShMẫu thử PB-100 lắp 2 pháo 20 mm ShVAK, và 1 khẩu 12.7 mm (0.5 in).Pe-2VIPhiên bản tiêm kích tầng cao.Pe-2UTI (UPe-2)Phiên bản huấn luyện chuyên nhiệm, chế tạo số lượng nhỏ. Tiệp Khắc định danh là CB-32.Pe-2 ParavanPhiên bản chống khí cầu.Pe-3Phiên bản tiêm kích, chế tạo số lượng nhỏ.Pe-4Phiên bản tiêm kích, chế tạo số lượng nhỏ.
