Tuvo su estreno y primera actuación importante en la guerra civil española del lado de las Fuerzas Aéreas de la República Española (FARE), contienda donde fue conocido como Katiuska[1] en el bando republicano y Martin Bomber por los aviadores del bando sublevado.Con ciertas reminiscencias del caza bimotor multiplaza experimental Túpolev ANT-21 (MI-3) de 1933 y del caza armado con cañones Túpolev ANT-29 (DIP), el primer prototipo del Tupolev ANT-40 (SB) (las letras SB correspondían a bombardero rápido) realizó su primer vuelo el 7 de octubre de 1934, propulsado con dos motores radiales Wright Cyclone.[2][3] Remotorizado con los Tumansky M-87 soviéticos, tuvo que ser reconstruido tras un accidente en un aterrizaje, y se aprovechó para modificarlo considerablemente.[5] El SB era un monoplano con ala media cantilever, íntegramente metálico y con tres o cuatro tripulantes.[1] Las Fuerzas Aéreas Republicanas utilizaron durante toda la contienda un total de 93 SB 2, matriculados BK (por Bombardero Katiuska).[13] Este modelo fue, junto a los Heinkel He 111 y Savoia-Marchetti S.M.79, uno de los bombarderos más avanzados del conflicto.[15] A lo largo de la toda la contienda, 40 Tupolev SB 2 habían sido derribados por acciones enemigas.[9] Tras la victoria final de Francisco Franco, 19 aparatos fueron capturados e integrados en el nuevo Ejército del Aire, que los mantuvo operativos hasta 1948-1950.Las fuerzas armadas soviéticas en la frontera finlandesa incluían escuadrones de Tupolev SB, que nuevamente volvieron a sufrir importantes bajas.[26] Esto obligó a que los restantes aparatos se empleasen en ataques y bombardeos nocturnos.[26] Entre los desarrollos del avión, cabe destacar: En 1937, los gobiernos de la URSS y Checoslovaquia concluyeron un acuerdo por el que los soviéticos suministrarían algunos bombarderos Tupolev SB 2 y la concesión de la licencia para su fabricación local.
Aviones Tupolev SB 2 durante un bombardeo a
Helsinki
, el 30 de noviembre de 1939.