Многоцелевой самолет Р-5 находился в эксплуатации в советских ВВС с 1930 по 1944 годы. Всего было выпущено около 7000 самолетов Р-5 разных модификаций. Кроме разведчика и легкого бомбардировщика выпускался целый ряд модификаций Р-5[73].

В 1935 году как дальнейшее развитие самолета Р-5 был создан новый самолет облегченной конструкции с новым более мощным двигателем, получивший обозначение Р-Z[74]. Одним из основных отличий самолета Р-Зет[75] был новый отечественный двигатель М-34, созданный под руководством А.А. Микулина для замены немецкого БМВ- VI, выпускавшегося под маркой М-17. На борту разведчика находилась радиостанция 13-СК-2, питавшаяся от электрогенератора (тогда он назывался «динамо») с приводом не от ветряка, как было на Р-5, а от двигателя АМ-34Н. Предусматривались две антенны, одна выпускная, а другая – жесткая, располагавшаяся в крыле. Имелась и фотокамера АФА-13[76].

Вследствие вскрытых в ходе эксплуатации конструктивных дефектов[77] ВВС РККА начали отказываться от самолета P-Z, и в 1937 году его сняли с производства. Прекращение выпуска Р-Z было связано не только с дефектами конструкции. В советских ВВС происходили значительные структурные изменения. На роль массового бомбардировщика и дальнего разведчика выдвинулся туполевский СБ, на тот момент превосходивший по скоростным характеристикам большинство современных ему истребителей. На долю Р-5, и P-Z оставались только штурмовые части и войсковая авиация, считавшиеся второстепенными. Их доля в общем парке машин ВВС стала падать. Да и здесь на смену бипланам промышленностью уже осваивались новые монопланы, как Р-10.

Всего было выпущено 1031 самолет Р-Z, в том числе около 100 пассажирских самолетов П-Z[78].

В 1936 году в Харьковском авиационном институте под руководством И. Г. Немана (заведующего кафедрой самолетостроения в институте) был создан Р-10 (ХАИ-5) – двухместный скоростной разведчик и ближний бомбардировщик[79]. Будучи верным девизу «Ни одной выступающей детали в потоке!», И.Г. Неман бомбовую подвеску убрал в фюзеляж и разместил на кассетных держателях. Кроме того, на ХАИ-5 была впервые применена турель МВ-2 с пулеметами ШКАС. Сферический экран установки имел аэродинамическую компенсацию, что обеспечивало легкое вращение турели на больших скоростях полета. В варианте разведчика кабина летчика-наблюдателя оборудовалась фотоустановкой АФА-13 с дистанционным управлением. Радиосвязь осуществляла двухсторонняя рация типа POP и РСР.

Однако, дальнейшая участь Р-10 вырисовывалась вполне определенно – по меркам 1939 года характеристики этого разведчика сильно отставали как от отечественных, так и от зарубежных аналогов. Фаворитом стал самолёт конструкции П.О. Сухого под обозначением ББ-1 (Ближний бомбардировщик – первый), который был запущен в производство и стал известен как бомбардировщик Су-2.

Постройка Р-10 была прекращена на Харьковском заводе № 135 в сентябре 1939 года, после выпуска ещё 210 самолётов. По инерции, пока налаживали серийное производство ББ-1, выпуск Р-10М-25В до начала 1940 года продолжался на саратовском заводе № 292, где удалось собрать 135 машин. Таким образом, общее количество серийных разведчиков Р-10, оснащенных обоими типами двигателей (М-25А и М-25В), оценивается в 493 экземпляра. По текущим данным на 22 июня 1941 года ВВС РККА располагали до 180 боеспособными Р-10, находившимся на европейской части СССР. Несколько десятков из них было уничтожено в первые месяцы войны на аэродромах или захвачено войсками противника в нелётном состоянии на территории Западного и Киевского военных округов. Тем не менее, около 100 уцелевших разведчиков внесли свой вклад в борьбу с врагом