В 1935 году государственная комиссия под руководством А. Н. Туполева через «Амторг Трейдинг Корпорейшин» закупила в США самолёт Douglas DC-2. Этот экземпляр впоследствии выполнял рейсы на линиях Москва-Прага и Москва-Берлин пока не разбился в 1938 году неподалёку от Бухареста.

Советом труда и обороны было принято решение о приобретении лицензии на производство  DC-2 в СССР. Летом того же года в США прибыла специальная комиссия под руководством начальника ЦАГИ Николая Михайловича Харламова. Однако комиссия решила закупить лицензию не на DC-2, а на более совершенный DC-3.

Производство нового самолета осваивалось на подмосковном заводе № 84 им. В. П. Чкалова в Химках. К началу ноября 1938 года, из деталей, привезенных из США, на заводе был собран первый самолет. С сентября по декабрь 1939 года машина успешно прошла государственные испытания и была рекомендована к выпуску. Машина получила обозначение ПС-84 – Пассажирский самолет завода № 84.
С середины 1940 года началась активная эксплуатация ПС-84 в гражданском секторе. Аэрофлот располагал 12 ПС-84 и таким же количеством DC-3. DC-3 использовались на международных линях, а ПС-84 обслуживал внутренние.

ПС-84 над Центральным аэродромом Москвы. Май 1941 года.

Самолет оснастили советскими моторами М-62ИР взлетной мощностью 1000 л.с. и максимальной мощностью 840 л.с. на высоте 1500 метров. Этот двигатель являлся «двоюродным братом» американского Райт «Циклон» SGR-1820-G2. Оба они представляли собой продукт совершенствования исходного SR-1820-F3, выпускавшегося в СССР под маркой М-25. Винты изменяемого шага типа ВИШ-21 тоже были отечественными.

Советский ПС-84 имел 21 пассажирское место вместо 14 у DC-3. Колёса у него были большего диаметра, а амортизаторы были рассчитаны на более высокие нагрузки.

Сразу после начала войны ПС-84 собрали в отдельные авиагруппы ГВФ, поддерживающие боевые операции. По состоянию на 25 июня 1941 года в них насчитывалось 50 ПС-84 и 18 DC-3.

С сентября 1942 года, после эвакуации завода № 84 в Ташкент, стала выпускаться военная версия ПС-84, которая получила обозначение Ли-2, по имени главного инженера Бориса Павловича Лисунова. В 1942—1945 годах на ташкентском авиазаводе было произведено 2258 самолётов Ли-2. Самолет представлял собой DC-3, конструкторская документация которого была переработана с переводом в метрическую систему мер, с учетом использования советских материалов. В конструкцию, по сравнению с DC-3, тоже вносились некоторые непринципиальные изменения. Двигатели не копировались, использовался существующий советский аналог АШ-62ИР мощностью 1000 л.с. Это был тот же, что применяется потом на Ан-2. На каждом двигателе было установлено по одному дополнительному маслорадиатору для обеспечения лучшего охлаждения масла. Для повышения боевой живучести самолета была установлена система заполнения бензобаков нейтральным газом от выхлопа двигателей. Система питания моторов горючим состояла из четырех баков, расположенных в центроплане, трубопровода, различных агрегатов и арматуры. Общая емкость баков составляла  3110 литров. Вместо винтов ВИШ-21 стали использовать трёхлопастные флюгерные двухканальные винты AB-7H-I61 диаметром 3,6 м с регуляторами постоянных чисел оборотов Р-9СМ. Для облегчения работы летчиков на Ли-2 был установлен автопилот АП-42А.

При 28,3-метровом размахе крыла площадь его составляла 91,7 кв.м.

У земли Ли-2 мог летать со скоростью 300 км/ч. Максимальная  же скорость в 320 км/ч достигалась на 1760-метровой высоте. Практический потолок составлял 5600 метров. Эту высоту самолёт набирал за 38 минут.

Ли-2, наряду с ДБ-3, состояли на вооружении дальнебомбардировочных полков и широко использовались в качестве ночных бомбардировщиков.

Ли-2 с заводским номером 1849602 12-го ГвАП ДД, на котором летчик Горбенко дважды вылетал бомбить Хельсинки 1944 года

От пассажирского военный вариант самолета в основном отличался наличием оборонительного вооружения, грузовым мостом, смонтированным под центропланом с четырьмя замками для подвески грузов или бомб, заменой мягких пассажирских сидений на откидные деревянные для 25 десантников, установкой приспособлений, позволяющих переоборудовать самолет для перевозки 18 лежачих раненых на носилках и двух сидячих раненых или лиц сопровождающего медперсонала на бортовых сиденьях, возможностью перевозить грузы больших габаритных размеров массой 2000...3000 кг, не требующих специальных погрузочных средств и местных усилений пола кабины, наличием дополнительной грузовой двери с запасной пассажирской дверью для обеспечения выброски десанта, погрузки и выгрузки грузов, снятием внутренней обшивки в пассажирской кабине и удалением буфета, туалетов, полок, вентиляции и отопления, установкой бронеспинок для сидений летчика и штурмана. В соответствии с приказом НКАП от 27 апреля 1945 г. завод № 84 с 1 мая 1945 г. перешел только на выпуск пассажирского самолета Ли-2П и грузового Ли-2Т без оборонительного вооружения с двигателями АШ-62ИР. Так они стали называться в соответствии с постановлением ГКО и приказом НКАП от 8 марта 1944 г. Серийное производство Ли-2Т было развернуто на заводах № 84 (с конца 1945 до 1953 г.) и № 126 (с 1946 до 1950 г.). Самолеты Ли-2П строились на заводе № 84 до 1953 года..

Ли-2Т – послевоенный транспортный Ли-2

Появление новых типов самолётов постепенно вытеснило Ли-2 с пассажирских линий. После катастрофы, произошедшей 10 октября 1973 года в районе города Ташауз, эксплуатация самолёта Ли-2 в гражданской авиации СССР была прекращена. Последний в России летающий самолёт Ли-2, восстановленный энтузиастами в 1992 году до лётного состояния, погиб в результате авиакатастрофы, произошедшей 26 июня 2004 года около подмосковного аэродрома Мячково. Вместе c Ли-2 погибли все члены экипажа: командир – вице-президент Федерации любителей авиации России Олег Лякишев, второй пилот – руководитель аппарата ФСБ генерал-лейтенант Валентин Чуйкин и бортмеханик Олег Матвеев.