Туполевский самолёт СБ задумывался как бомбардировщик, обгоняющий истребители. Вполне естественно было создать на его базе тяжёлый истребитель, предназначенный, в первую очередь, для борьбы с бомбардировщиками. Всего изготовили три опытных образца СБ. Согласно решению совещания от 14 февраля 1934 г., один из них получил американские моторы «Циклон», другой — французские «Испано-Сюиза», а третий собирались держать про запас в виде набора агрегатов. Тремя днями позже появилось постановление Совета труда и обороны (СТО), в котором говорилось, что третий опытный образец СБ следует оснастить тем типом двигателей, который лучше проявит себя на испытаниях.
22 ноября 1934 г. наркомат обороны направил в Главное управление авиационной промышленности (ГУАП) письмо, в котором выражалась озабоченность, что на все бомбардировщики, заказанные военными на 1935 г., моторов «Испано-Сюиза» не хватит. Предлагалось поручить ЦАГИ установить на третьем экземпляре французские двигатели Гном-Рон 14Krsd. Это были двухрядные звездообразные моторы воздушного охлаждения номинальной мощностью 800 л.с., которые осваивались заводом № 29 в Запорожье под обозначением М-85. Если бы переделка оказалась удачной, часть серийных СБ во второй половине 1934 г. можно было бы выпустить с этими двигателями.
Но производство нового бомбардировщика задержалось и увеличившегося выпуска М-100 (советской копии «Испано-Сюизы») вполне хватило на всю серию. Однако ещё с ноября 1934 г. в АГОС ЦАГИ на базе СБ начали проектировать тяжёлый истребитель АНТ-46 (ДИ-8). На соответствующем обращении руководства института начальник ВВС РККА командарм Я.И. Алкснис начертал резолюцию: «Не возражать против перепроектирования самолёта СБ в ДИ8».
10 января 1935 г. комиссии уже предъявили полноразмерный макет АНТ-46. Он представлял собой почти полный аналог опытного бомбардировщика СБ-2ИС, но с моторами фирмы «Гном-Рон». Экипаж состоял из трёх человек -штурмана, пилота и стрелка-радиста, размещавшихся так же, как и в бомбардировщике. Бомбовое вооружение у истребителя отсутствовало. За счёт бомб значительно усилили стрелковое вооружение. В консолях размещались автоматические динамореактивные (безоткатные) пушки АПК-4 калибра 76 мм. Их поставили так, чтобы газовая струя не попадала на хвостовое оперение. К каждой пушке имелось 15 снарядов: один в стволе, а остальные — в магазинах. В носовой части неподвижно стоял крупнокалиберный пулемёт ШВАК (именно пулемёт калибра 12,7 мм, в 20-мм пушку его переделали позже) с боезапасом 150 патронов. Оборонительное вооружение в фюзеляже ДИ-8 (АНТ-46) соответствовало СБ, то есть состояло из одного ШКАСа на турели Тур-9 сверху и второго — на шкворне в люке. В дополнение к ним у истребителя в центроплане находились два неподвижных пулемёта ШКАС, стрелявших назад. К каждому из них имелось по 500 патронов. Для ведения разведки в фюзеляже самолёта предусматривалась установка фотоаппарата АФА-13.