Le Pe-2 de Petliakov fut le bombardier bimoteur soviétique le plus nombreux de la Seconde Guerre mondiale, l'avion étant utilisé comme bombardier en piqué, plateforme d'attaque au sol et avion de reconnaissance dédié. Les premiers exemplaires sont entrés en service en août 1940, et à la fin de la production fin 1945, pas moins de 10 547 exemplaires avaient été construits. Ceux-ci ont équipé plus de 80 régiments aériens de bombardement, et parmi ces derniers, deux ont obtenu le statut de Corps aérien de la Garde, tout comme six régiments aériens. Parmi les premiers se trouvait le 2e Corps aérien de bombardement de la Garde, commandé par le légendaire général Polbin, qui fut deux fois Héros de l'Union soviétique. Les versions bombardier et reconnaissance du Pe-2 (cette dernière en service auprès de quatre régiments aériens de reconnaissance de la Garde de l'Armée de l'air et d'un régiment de l'Aviation navale) furent largement utilisées du nord arctique gelé au front de Crimée. Un certain nombre de Pe-2 ont également connu de brefs combats contre le Japon durant les dernières semaines de la Seconde Guerre mondiale.