Пилотировал эту машину М. М. Громов
Группа конструкторов, возглавляемая П. О. Сухим, в 1936 году получила задание разработать для Военно-Воздушных Сил новый многоцелевой самолёт. Общее руководство проектированием осуществлял А. Н. Туполев. В августе 1937 года был построен опытный экземпляр самолёта, обозначенного АНТ-51, и М. М. Громов выполнил на нём первый полёт.
В дальнейшем группа П. О. Сухого, выделившаяся в самостоятельное опытное конструкторское бюро, подготовила несколько вариантов этого самолёта. Все они, как и первый экземпляр, были двухместными. В соответствии с тем, какими двигателями оснащался тот или иной вариант самолёта, менялись лётно-технические данные и частично вооружение. Лучшим вариантом был признан самолёт с двигателем М-82 в 1400 л.с. Он получил название Су-2 (ББ-1), то есть Сухой-второй, ближний бомбардировщик-первый. Его максимальная скорость достигала 486 км/час, потолок — 8900 м.