Обозначение МБР-2 было присвоено еще в 1930 г. проекту морского ближнего разведчика, который предложил молодой инженер Г. М. Бериев. Конструкция самолета МБР-2 разрабатывалась бригадой морских самолетов ЦКБ ЦАГИ, в которую входили специалисты, имевшие значительный опыт работы в гидросамолетостроении. По своей схеме самолет МБР-2 являлся трехместной летающей лодкой- монопланом с одним двигателем М-17 (BMW-VI), установленным над центропланом крыла и снабженным четырехлопастным воздушным винтом сравнительно небольшого диаметра (3,0 м). Конструкция МБР-2-цельнодеревянная, очень простая и дешевая в производстве.
Крыло состояло из двух коробчатых лонжеронов, рамных нервюр и фанерной обшивки. В проекте МБР-2 использовались новейшие для того времени проектно-конструкторские решения, выбранные на основе большого объема экспериментальных исследований моделей самолета в аэродинамических трубах и опытном бассейне ЦАГИ. На самолете применялось толстое (с относительной толщиной профиля 18% в центроплане и 10% на конце) свободнонесущее крыло с гладкой работающей обшивкой, установленное на лодке по схеме высокоплана. Нагрузка на площадь крыла для МБР-2 была выбрана чуть большей, чем нагрузка на площадь у тогдашних морских разведчиков-бипланов, но все же для снижения посадочной скорости МБР-2 его крыло оборудовалось посадочными щитками.
Основой силового каркаса лодки являлись продольная килевая балка, воспринимавшая большую часть нагрузки при посадке самолета на воду, продольные балки-кильсоны, подкреплявшие вогнутую обшивку днища лодки, продольные стрингеры-скулы и поперечные шпангоуты, связанные в единое целое фанерной обшивкой. Выбранная двухреданная форма лодки с большой поперечной килеватостью на переднем редане, обеспечивала самолету хорошую мореходность, способность эксплуатироваться при волне высотой 0,7 м «мягкое» приводненение при посадочной скорости, возросшей до 100-110 км/ч. Но выбранное поперечное сечение лодки с большой килеватостью уже не позволяло МБР-2 выруливать из воды, и для выхода самолета из воды техническому составу необходимо было устанавливать под днище лодки специальную колесную тележку.
При проектировании МБР-2 впервые в СССР были проведены научно-исследовательские работы по изучению продольной устойчивости самолета с далеко вынесенным вдоль вертикальной оси относительно центра масс двигателем с толкающим воздушным винтом как в полете, так и при глиссировании по воде. Результаты этих исследований оказали решающее влияние на выбор расположения горизонтального оперения относительно крыла и силовой установки самолета. На лодке предусматривалась установка и лыжного шасси, которое сконструировал А. К. Беленков.
Это позволило эксплуатировать МБР-2 и его гражданский вариант МП-1 (морской пассажирский-первый) и зимой. Экипаж МБР-2 состоял из трех человек-командира корабля, штурмана, он же стрелок-бомбардир, и механика. Все члены экипажа размещались в двух основных открытых кабинах носовой части фюзеляжа: штурман в передней кабине, а летчик и механик перед передней кромкой крыла. В случае необходимости механик мог выполнять и обязанности стрелка — по проходу под центропланом крыла он переходил из кабины летчика к задней турели и огнем пулеметов обеспечивал защиту задней полусферы самолета. Новый разведчик имел наступательное вооружение из 6-8 бомб различной массы (но в сумме не более 500 кг) на наружных бомбодержателях под консолями крыла. Оборонительное вооружение самолета состояло из двух подвижных спаренных пулеметов ДА-2 на открытых турелях в носовой и средней (за воздушным винтом) частях фюзеляжа.
Первый полет морского разведчика МБР-2 (заводское обозначение «самолет 25») под управлением летчика-испытателя Б. Л. Бухгольца и механика В. М. Днепрова состоялся 3 мая 1932 г. Первые полеты показали, что при взлете МБР-2 подвержен продольному раскачиванию после выхода на редан. Всестороннее изучение этого явления разными летчиками, в том числе Н. Г. Кастанаевым, Т. В. Рябенко, показало, что продольное раскачивание самолета на взлете полностью исчезает при изменении техники пилотирования самолета: после выхода на редан и кабрирования летчики ни в коем случае не должны были прижимать самолет к воде и давать ручку «от себя».
Оценка летчика-испытателя нового самолета была высокой. Б. Л. Бухгольц считал, что в отношении руления на воде самолет МБР-2 имеет большое преимущество перед С-62, значительно более послушен при маневрировании и, самое главное, у него отсутствует забрызгивание и заливание кабин экипажа, в то время как на С-62 заливание кабин наблюдалось в очень сильной степени. Самолет МБР-2 приняли на вооружение советской морской авиации и запустили в серийное производство на Таганрогском авиационном заводе, на котором было организовано опытно-конструкторское бюро морского самолетостроения (ОКБ МС) во главе с Г. М. Бериевым.
В 1935 г. коллектив этого бюро предпринял коренную модификацию МБР-2, которая заключалась в установке нового двигателя М-34Н, а также в улучшении аэродинамической формы самолета и усилении оборонительного вооружения. На модифицированном самолете МБР-2 был улучшен обзор с рабочего места летчика благодаря более высокой его посадке; кабины летчика и заднего стрелка закрыли прозрачными фонарями; вместо спаренных магазинных пулеметов ДА-2 установили скорострельные пулеметы ШКАС с лоточным питанием и, наконец, для устранения выявившейся в эксплуатации недостаточной путевой устойчивости самолета на планировании с задросселированным двигателем несколько увеличили площадь киля и руля направления и одновременно придали им более совершенную форму.
Внесенные изменения привели к значительному улучшению летных данных модифицированного самолета — в полете с нормальной массой 4245 кг максимальная скорость самолета на уровне моря стала равна 235 км/ч, а на расчетной высоте 5000 м возросла до 275 км/ч.