Для более подробного ознакомления в США в ноябре 1936 г. купили один DC-3-196 (№ 1589) с моторами Райт SGR-1820-G2. Посредником при приобретении самолета выступала фирма «Экселло». 1 декабря разобранную машину отправили морем в Европу. Эта машина предназначалась для изучения в ЦАГИ, которое было запланировано на 1937 г.
Поиски завода для освоения «Дугласа» наконец закончились. 26 декабря 1936 г. вышло постановление СТО о производстве лицензионных самолетов, согласно которому освоение DC-3 предписывалось заводу № 84 в подмосковных Химках. 10 января следующего года появился соответствующий приказ ГУАП, возлагавший ответственность за это на директора завода Мурашева и главного конструктора В. М. Мясищева. Тогда это предприятие занималось ремонтом и переделкой машин гражданской авиации, а также сборкой ПС-9 из задела завода № 22. В апреле в Химки перебазировали мясищевское КБ-6, входившее ранее в АГОС ЦАГИ на правах отдела.
Окончательный объем работ по лицензионному соглашению был зафиксирован нарядом «Амторга» от 30 ноября 1937 г. Согласно ему, советской стороне передавалась вся документация по модификации DC-3-196 по состоянию на 3 июня плюс все изменения, которые будут внесены в чертежи до 1 декабря. Комплектация машины предусматривала моторы Райт SGR-1820-G2, винты «Гамильтон стандард», автопилот. Кроме этого фирма «Дуглас» должна была поставить один готовый самолет в разобранном виде и один на стадии подготовки к сборке (т. е. фактически набор узлов и агрегатов), два комплекта заготовок (отливок, поковок и прочего) и покупных изделий. Отдельный пункт оговаривал помощь фирмы в освоении в СССР процесса гидропрессования.
Самолет предполагалось строить в двух вариантах — гражданском пассажирском и военно-транспортном. 16 февраля 1938 г. в Химках макетной комиссии предъявили полноразмерный макет советского «Дугласа» пассажирской модификации. У комиссии было сразу два председателя: от УВВС — Гребенев, от ГУ ГВФ — Захаров. Макет приняли, хотя и сделали ряд замечаний. Комиссия отметила, что дальность полета в 1220 км для ГВФ недостаточна, прочность самолета не отвечает принятым в СССР нормам, а членение машины на узлы не позволяет уложиться в железнодорожные габариты. На будущее рекомендовали установить лобовые капоты по образцу самолета Валти V-1AS, изменить расположение радиостанции, приблизив его к американскому образцу, смонтировать автопилот АВП-12бис (копию американского «Сперри»), по примеру немецкого транспортного самолета 52/Зт надеть брезентовые рукава на отверстия аварийного слива горючего. На первом серийном самолете требовали предусмотреть лыжное шасси, а на серии 1939 г. сделать его убираемым.
На всех гражданских «дугласах» в военное время собирались ставить вооружение. Один пулемет ШКАС должен был стрелять из фюзеляжа вверх-назад, второй устанавливался в нижнем люке на установке по образцу СБ. Оба имели боезапас по 500 патронов.
После внесения ряда изменений макет предъявили комиссии еще раз, 11 января 1939 г. — почти через год после первого показа.
Предусматривалось и создание двух чисто военных модификаций — транспортно-десантной и санитарной. Но производство начали с пассажирских машин, имевших меньше отличий от американского прототипа. Сложный в производстве самолет, рассчитанный на незнакомую плазово-шаблонную технологию, осваивался долго и трудно. Задержкам способствовали и периодические «чистки», выбивавшие ценные кадры опытных самолетостроителей. В числе «врагов народа» оказался и В. М. Мясищев, который в итоге попал в тюремное конструкторское бюро Спецтехотдела НКВД и более к работе над «Дугласом» не возвращался.
После него работами по развертыванию производства руководили конструктор А. А. Сеньков (назначенный главным конструктором завода еще до ареста Мясищева) и главный инженер завода № 84 Б. П. Лисунов. Конструкцию приспособили к использованию отечественных материалов, проката метрического сортамента, другого оборудования и приборов.
За 1938-39 гг. работники ОКБ-1 на заводе № 84 пересчитали практически все узлы и агрегаты с учетом изменения материалов и других норм прочности. Но практически никаких усилений планер «Дугласа» не получил, поскольку по американским меркам считался чрезмерно прочным и лишь по некоторым типовым расчетным ситуациям немного не дотягивал до советских. Впоследствии американцы на военно-транспортном варианте «Дугласа» С-47 поставили моторы значительно большей мощности, создававшие соответственно большие нагрузки на планер, практически без введения дополнительных подкреплений.
У нас просто при пересчете дюймовых размеров в метрические почти везде округляли в большую сторону. Так, стыковые болты центроплана вместо 6,35 мм были выбраны диаметром 7 мм. И так далее.