Специалисты ВВС потребовали облегчить самолет за счет снятия протекторов бензобаков, переднего пулемета ШКАС с боезапасом и бронирования кабин экипажа. Необходимо было радикально улучшить обзор из кабины инструктора за счет сдвига ее максимально вперед и замены фанерного обтекателя основной кабины прозрачным плексигласовым. Следовало также обеспечить
инструктора полным комплектом приборов и органов управления, причем ряд из них он должен был иметь возможность переключить только «на себя» во избежание ошибок на начальных этапах обучения. Предусматривалось некоторое увеличение запаса горючего. Все эти условия были отражены в тактико-технических требованиях к самолету УПе-2 на 1945 г. Самолет этой модификации был предназначен не только для переобучения, тренировки и проверки техники пилотирования в запасных полках и строевых частях ВВС, но и для обучения в летных школах на ранних этапах подготовки пилотов.
Однако НКАП и ОКО-22 не спешили удовлетворять требования военных. В итоге выпускавшийся серийно в 1945 г. УПе-2 отличался от машины № 10/231 только маркой моторов (ВК-105ПФ), индивидуальными выхлопными патрубками, измененной формой тоннелей водяных и маслорадиаторов, переносом мачты антенны на козырек фонаря кабины и рядом других изменений, которые были характерны для боевых Пе-2 соответствующего периода. Правда, на нескольких УПе-2 сделали прозрачный обтекатель фонаря кабины летчика и штурмана, увеличили остекление в носовой части Ф-1 и сняли бронирование с места стрелка. Унаследованный от боевых Пе-2 атавизм — броня кресел пилота и штурмана, абсолютно ненужная на учебных машинах, сохранилась, как и протекторы бензобаков, система нейтрального газа и ряд других элементов.
В соответствии с постановлением ГКО в июне 1945 г. завод № 22 прекратил выпуск боевых вариантов Пе-2 и полностью перешел на производство УПе-2, начиная с машины № 5/492. В августе 1945 г. в НИИ ВВС прошел испытания серийный самолет №20/501 послевоенного выпуска. Оценка НИИ в связи с неполной реализацией требований ВВС к машине была негативной, и контрольных испытаний самолет не выдержал. Подчеркивалось, что в существующем виде его нельзя применять для обучения в школах ВВС. Полученные в ходе испытаний летные данные самолета № 20/501 почти не отличались от данных УПе-2 № 10/231: максимальная скорость у земли — 452 км/ч, на высоте 3900 м — 512 км/ч при нормальном полетном весе 7000–7200 кг в зависимости от численности экипажа. После проведения контрольных испытаний началось постепенное свертывание производства УПе-2, которое практически прекратилось к декабрю 1945 г., хотя самолеты УПе-2 еще долго летали в учебных частях вместе с УТБ, созданным на базе Ту-2. Всего был построен 671 учебно-тренировочный Пе-2. На них прошли обучение 6–7 тысяч экипажей ближних бомбардировщиков, в определенной мере решивших судьбу войны.
Запасная авиационная бригада в годы войны служила своеобразной «перевалочной базой», куда направлялась значительная часть выпущенных «пешек», и где экипажи маршевых полков получали боевую технику.