PBY“卡塔利娜”通過競標獲得美國海軍訂單，美國海軍對這種水上飛機的性能非常認可，之後出現了多型雙發上單翼水上飛機。
馬丁公司的162型水上飛機於1937年誕生，它的機身厚實，深度較大，雙垂尾，原型機編號XPBM-1，1939年2月18日首飛，鷗式翼上裝2臺1600馬力懷特公司“颶風“R-2600-6星型活塞發動機，如此佈局可以避免濺水對螺旋槳的干擾。1937年底美國海軍訂購了20架PBM-1型，1941年交付VP-74海上巡邏機中隊服役。1940美國海軍又訂購了379架PMB-3，此後的PBM都將可收放式翼下穩定浮筒更改為固定式，發動機短艙加長，負載能力加強。
PBM的改型包括50架可乘坐20人的PBM-3R運輸型，274架配備美英兩國標準軍械的PBM-3C型，201架換裝R-2600-22發動機的PBM-3D型，所有這些改型的裝甲和武器都得到加強。部分PBM-3C和PBM-3D在駕駛艙頂部安裝了大型整流罩，內部加裝ASV反潛搜索雷達。在獲得了一些實戰經驗後，1944年又推出了專用遠程反潛型PBM-3S，共製造156架。
戰爭期間PBM系列最後生產的改型是PBM-5，共製造了631架，1944年8月開始交付美國海軍，該機裝8挺12.7毫米機槍和AN/APS-1搜索雷達。
1943年底5架PBM-3B根據《租借法案》交付英國皇家空軍海岸防衛司令部第524中隊，改稱Marine GR.Mk I，使用時間不長，因為組建該中隊的目的就是為了測試PBM的性能，但最終皇家空軍沒有裝備PBM。
絕大部分PBM都配備太平洋戰區，從1943年開始大量部署，主要用於搜索和跟蹤日本海軍艦隊，當遠程陸基飛機逐漸承擔更多偵察任務後，部分PBM轉而用於海空救援。
參數：
型號：Martin PBM-3D。
類型：7座/9座海上偵察機。
動力：2臺1900馬力Wright R-2600-22 Cyclone型14缸空冷星型活塞發動機。
性能：4875米高度最大平飛時速340公里，爬升至3050米需22分12秒，實用升限6035米，航程3605公里。
重量：空重15048公斤，最大起飛重量26309公斤。
尺度：翼展35.97米，長24.33米，高8.38米，翼面積130.80平米。
武器：機頭、機背和機尾各安裝雙聯裝12.7毫米機槍，舷側各1挺12.7毫米機槍，載彈3629公斤。
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