Проект самолета Б-2 еще раз пересмотрели. Но с даумя моторами М-5 (других просто не было) его летно-технические данные оставляли желать лучшего. Проработка вариантов самолета с более мощными заграничными моторами - французскими Лоррен-Дитрих и германскими БМВ VI - показала значительное улучшение характеристик самолета, который получил обозначение Л.2 (обозначение Л. 1-2М5 было присвоено бомбардировщику Б-1. а бомбардировочному варианту самолета АНТ-4 - Л.З-2БМВЛ/1). О результатах проработки проекта Л.2 с различными моторами сообщили С.В.Ильюшину 6 января 1927 г. и в ОСС ЦКБ началась разработка эскизного проекта самолета Л.2 с моторами Лоррен-Дитрих - Л.2-2ЛД, который Н.Н.Поликарпов утвердил 26 августа 1927 г.

Обсуждение эскизного проекта самолета Л.2 состоялось 14 сентября на заседании Технического совета Авиатреста. В проекте снова рассматривались две схемы - полутораплана и биплана, но теперь, имея опыт постройки истребителей-полуторапланов И-3 и 2И-Н1, Поликарпов отдавал предпочтение схеме полутораплана, несмотря на то, что биплан имел примерно на 150 кг меньшую массу конструкции. В обсуждении проекта активное участие принял А.Н.Туполев. По его мнению «…более предпочтительной является схема полутораплана - лучший обстрел, меньше шансов на разрушение ответственных частей самолета при простреле. Общую схему следует признать одной из лучших…» Туполев особенно подчеркнул, что «…разработанная ОСС схема полутораплана тем и хороша, что на нее можно ставить любые моторы и тем самым сохранится жизненность данного типа самолета на более продолжительный срок. Целесообразно строить самолет с двумя типами моторных установок».