ТБ-7 с двигателями М-40 и М-40Ф - в мае 1940 года выпущена опытная партия машин с дизельными двигателями М-40 (взлетная мощность двигателя- 1200 л.с, номинальная -1000 л.с.) и М-40Ф (взлетная мощность двигателя - 1250 л.с, номинальная на высоте 6000 м - 1250 л.с), разработанными под руководством В.М.Яковлева и выпускавшимися Ленинградским Кировским заводом. Масса пустого самолета с двигателями М-40 -19790 кг, дальность полета 5460 км, потолок - 8200 м, скорость полета у земли и на высоте 5600 м - 345 и 393 км/ч соответственно. К концу июля 1941 года почти все выпущенные ранее самолеты ТБ-7 были переоборудованы под двигатели М-40 (М-40Ф). После эксплуатации в боевых условиях дизельные двигатели на самолетах были заменены на
АМ-35 Апо причине низкой надежности дизельных двигателей и трудностей их эксплуатации в зимних условиях.
Стрелково-пушечное вооружение на самолетах этого типа размещалось на самолете следующим образом: спаренные пулеметы ШКАС в носовой электрифицированной турели НЭБ (5Т214), пушки ШВАК в кормовой установке КЭБ-42 и на верхней тяжелой аэродинамической турели ТАТ, пулеметы БТ в шассийных установках ШУ-32 (иногда устанавливались пулеметы ШКАС). На самолетах раннего выпуска применялась кормовая стрелковая установка 2Т215 с пулеметами ШКАС.