Конструкторский коллектив, руководимый Туполевым, в конце 1937 года передал на испытания новый морской тяжелый бомбардировщик МТБ-2 (АНТ-44). Крыло этой цельнометаллической четырехмоторной летающей лодки имело небольшой перегиб по типу «чайки», с неубираемыми, но хорошо обтекаемыми подкрыльными поплавками. Обводы корпуса лодки, подобранные с учетом опыта эксплуатации гидросамолетов других типов и результатов специальных испытаний в гидроканале ЦАГИ, оказались весьма удачными.Благодаря этому, а также гармоничному сочетанию площади крыла (144,7 м²) с весом самолета и общей мощностью силовой группы (вначале четыре двигателя М-85 по 800 л.с., затем М-87 по 950 л.с.) бомбардировщик обладал хорошей «летучестью» и мореходностью. Лобовое сопротивление двигателей, установленных в крыле, было в несколько раз меньше, чем сопротивление мотоустановок на стойках.
В ходе испытаний проводились полеты с различной нагрузкой. Они показали, что МТБ-2 обладает большими возможностями. Взлетный вес машины доходил до 21,5 т, при весе пустого 12 т. Максимальная скорость бомбардировщика – 355 км/час, потолок – 6600 м, дальность полета – 4500 км. На втором варианте самолета (АНТ-44-бис) конструкторы поставили поднимаемое колесное шасси. Летающая лодка стала амфибией. На этой машине экипаж летчика Сухомлина в 1940 году установил четыре международных рекорда по классу амфибий: высоты без груза – 7595 м, с контрольным грузом в 1 т – 7134 м, с грузом в 2 т – 6284 м и с грузом в 5 т – 5219 м. Во время Великой Отечественной войны на МТБ-2 наши летчики перевозили срочные грузы.