Как только первый DC-3 появился в СССР его сразу же попытались приспособить для военных целей. Машину предполагалось оснастить пятью пушками: двумя перспективными 11П-37 калибром 37 мм и тремя 20-мм ШВАК, а также тремя 7,62-мм пулеметами ШКАС. В перегрузочном варианте самолет мог брать еще и 500 кг бомб. Проект реализован не был. Когда самолет был запущен в производство на 84-м заводе, одну из первых серийных машин выпустили в транспортно-десантном варианте под обозначением ПС-84-К. Ее заметным внешним отличием являлась сделанная в левом борту грузовая дверь размерами 1500×1620 мм, открывавшаяся наружу вверх. В нее была врезана запасная дверь, которая использовалась для десантных целей. Грузовая кабина оборудовалась усиленным полом с 14 швартовочными узлами, по семь у каждого борта, заделанными в балочках шпангоутов. Крепление грузов производилось с помощью ремней или веревок. Для погрузки-выгрузки машина могла оборудоваться подъемным краном. Нормальная грузоподъемность самолета составляла 1600 кг, перегрузочная — 2000 кг. Была разработана и система внешней подвески, с помощью которой под центропланом можно было перевозить грузы общей массой до 2 т. При необходимости самолет легко превращался в десантный, для чего в грузовой кабине вдоль бортов устанавливались сиденья для 25-27 парашютистов в зимнем обмундировании со снаряжением и вооружением.
Не составляло особого труда переоборудовать самолет и в санитарный вариант (ПС-84-И), для чего бортмеханику требовалось всего 10 минут. погрузку раненых шесть человек тратили 20 минут. Самолет был рекомендован в производство и для принятия на вооружение, однако до начала войны ни один серийный экземпляр так и не был выпущен, из-за опасений снижения темпов выпуска ПС-84.
Развертывание производства многоцелевой военной модификации ПС-84, которая позднее получила обозначение Ли-2ВП (военного применения), началось сразу же после 22 июня 1941 г. Кроме выполнения вышеуказанных доработок конструкции, было упрощено аэронавигационное оборудование, установлены специальное военное оборудование и вооружение.
Еще до войны предлагали создать на базе ПС-84 ударный самолет. Однако эта идея была реализована только в начале 1942 г., когда военный самолет доработали под ночной бомбардировщик, сохранив возможность выполнения им транспортных задач. При этом в кабине по левому борту за креслом командира экипажа организовали рабочее место штурмана с бомбовым прицелом НКПБ-7, а переднюю дверь заменили остеклением. Под центропланом разместили держатели с электросбрасывателями, рассчитанные на бомбы калибром от 100 до 500 кг. В дальнейшем машина получила возможность нести ФАБ-250/500.
При серийном производстве на всех Ли-2ВП была внедрена система заполнения бензобаков нейтральным газом, что сократило число пожаров и взрывов при попадании в баки пуль и осколков снарядов. Передние кромки крыла, киля и стабилизатора снабжались электротепловой ПОС. На отдельных Ли-2 под каждую консоль крыла могли подвешиваться по четыре реактивных снаряда РС-82.
Стрелковое вооружение Ли-2ВП первоначально состояло из четырех пулеметов ШКАС, а также двух шкворневых установках ШКУ-1 (боезапас по 500 патронов. Впоследствии в верхней стрелковой точке установили турель с 12,7-мм пулеметом УБТ.
В годы войны Ли-2ВП использовались и как буксировщики планеров А-7 и Г-11 в глубокие партизанские тылы. В хвостовой части самолета было устройство, которое позволяло буксировать сразу несколько планеров — так называемый «планерный поезд», а под центропланом могли подвешиваться 100-кг бомбы.
