A pesar de no haber sido aprobados para un mayor desarrollo, PLZ decidió continuar refinando de forma independiente sus diseños para un bombardero nocturno multimotor.

La siguiente propuesta de PZL fue una variante de bombardeo basada del transporte civil PZL.30 que, al no haber conseguido compradores, fue convertido por PZL en un prototipo de bombardero; este modelo sería más tarde desarrollado por la compañía LWS (Lubelska Wytwórnia Samolotów) con un segundo prototipo bajo la denominación LWS-4 y puesto en producción como LWS-6 Żubr .

En octubre de 1934, PLZ recibió instrucciones para proceder con la propuesta, inicialmente designada como P.37.

Se otorgó una prioridad expresa a la actuación sobre el armamento y el equipo, confiando en su alta velocidad para su defensa; por ello, sólo una única ametralladora de 7,70 mm se asignó a cada posición de la torreta en vez del montaje doble y el cañón automático de 20 mm dorsal previamente considerado.

Durante 1938, se fabricaron los primeros diez aparatos de preserie, designados como PZL.37A; estos estaban equipados con un único estabilizador vertical.

Los siguientes 19 aviones interinos construidos y designados PZL.37A bis, estaban equipados con la configuración de cola gemela más nueva.

Todos estos aviones fueron propulsados por el motor radial Bristol Pegasus XII B, producido en Polonia bajo licencia.

Durante el otoño de 1938, comenzó la producción del PZL.37B para la Fuerza Aérea Polaca.

Además de la empresa belga, se sabe que Dinamarca, Estonia, Finlandia e Irán se encontraban en diversas fases de negociación para sus propias adquisiciones del tipo.

En ese momento, PZL estaba desarrollando la siguiente variante para la Fuerza Aérea polaca, el PZL.49 Miś, que no se completó debido al comienzo de las hostilidades.

El avión era bastante pequeño en relación con su alcance y carga de bombas; esto fue conseguido en parte por un fuselaje aerodinámico que generaba una elevación, que era otra característica entonces inusual (previamente usada, por ejemplo, en el avión deportivo PZL.26 ).

La tripulación consistía en cuatro: piloto, comandante-bombardero, operador de radio y un artillero trasero.

El tren de rodaje era doble con suspensión independiente para cada rueda y estaba impulsado por un par de motores radiales Bristol Pegasus; el modelo PZL.37A tenía motores Pegasus XII B (potencia normal: 860 CV (873 hp, 642 kW), máximo: 940 CV (953 hp, 701 kW)), la variante PZL.37B tenía motores Pegasus XX (potencia normal: 905 HP (918 hp, 675 kW), máximo: 970 BHP (984 cv, 723 kW)).