Еще в период разработки и передачи в серийное производство тяжелого бомбардировщика ТБ-3 в ВВС рассматривали возможность заказа авиационной промышленности нового тяжелого бомбардировщика, который бы удовлетворял перспективным требованиям ВВС к самолету подобного класса. До 1934 г научно- технические службы ВВС вместе с промышленностью (в частностью с КБ А.Н.Туполева) путем взаимных согласований и уточнений сумели выработать и предоставить разработчикам ТТТ, которые предполагали создание скоростного высотного бомбардировщика умеренной грузоподъемности (2000- 4000 кг), с максимальной скоростью 400 км/ч на высотах 12000 м и дальностью полета в зависимости от массы бомбовой нагрузки равной 1200-3800 км. Предусматривалась возможность использования самолета как десантио- транспортного. Оборонительное вооружение новой машины должно было обеспечивать оборону от атак истребителей ПВО противника практически во всех возможных секторах,что давало возможность ее причислить к классу бомбардировщиков – 'летающая крепость'. Однако основная ставка на пути повышения устойчивости самолета к средствам ПВО делалась на обеспечение высокой скорости на больших высотах.

В 1934 г КБ А.Н.Туполева получает задание на проектирование подобного тяжелого бомбардировщика, получившего внутри КБ обозначение АНТ-42 (самолет '42') и официальное ТБ-7. Проектирование началось в июле 1934 г под общим руководством А.Н.Туполева силами бригады В.М.Петляковым, который возглавлял работы по АНТ-42 до октября 1937 г, до своего ареста органами НКВД. В дальнейшем все работы связанные с разработкой, внедрением самолета в серию и его эксплуатацией легли на плечи И.Ф.Незваля.

Эскизный проект новой машины был представлен УВВС в декабре 1935 года, тогда же состоялся осмотр макета самолета.

По своей схеме АНТ-42 являлся четырехдвигательным цельнометаллическим среднепланом с убирающимся шасси и гладкой обшивкой крыла, фюзеляжа и оперения. По своей идеологии конструкция планера АНТ-42 являлась переходной от использования технических решений и технологий, применявшихся на ТБ-3, к современным, связанным с использованием плазово-шаблонных методов производства.

Поскольку АНТ-42 должен был быть высотным самолетом,при проектировании силовой установки особое внимание было обращено на повышение ее высотности. Отсутствие в СССР отработанных и надежных турбокомпрессоров для авиационных двигателей, потребовало от разработчиков,для обеспечения необходимой высотности четырех АМ-34ФРН, использовать пятый специальный двигатель М-100, с установленным на нем специальным нагнетателем (агрегат центрального наддува – АЦН), который размещался в верхней части фюзеляжа.

Одновременно с этой задачей решались вопросы, связанные с улучшением общей и местной аэродинамики самолета. От применявшихся ранее достаточно угловатых форм и открытых кабин и неэкранированных турелей первых тяжелых бомбардировщиков ТБ-1 и ТБ-3, создававших довольно большое аэродинамическое сопротивление, был осуществлен переход к более обтекаемой форме с хорошими зализами между основными агрегатами конструкции, к гладкой обшивке, к убирающимся шасси и закрытым установкам стрелково-пушечного вооружения.

ТБ-7 4АМ-35А. Серийный, 1940 г.

Стрелково-пушечное вооружение размещалось с учетом максимально возможной эффективности организации оборонительного огня и включало в себя пушки и скорострельные пулеметы. Бомбардировочное вооружение позволяло использовать на самолете бомбы калибра до 2000 кг.

На бомбардировщик установили новейшие образцы электро, радио и навигационного оборудования, дававшего возможность выполнять боевые задания ночью и в сложных метеоусловиях. В различных системах самолета применили большое количество электроприводов различного назначения.

Проектирование АНТ-42 ознаменовало качественный скачок от тихоходных 'бомбовозов' в скоростную бомбардировочную авиацию.

9 ноября 1936 года первый опытный самолет АНТ-42 закончили постройкой и вывезли на аэродром (еще без двигателей и АЦН). 27 декабря 1936 г экипаж М.М.Громова поднял АНТ-42 в первый полет. На заводских испытаниях самолет летал без включенного АЦН. В августе 1937 г начались государственные испытания с включениями АЦН. В ходе испытаний были установлены более мощные двигатели АМ-34ФРНБ. В ходе испытаний зимой-весной 1938 г были получены следующие данные: максимальная скорость на высоте 8600 м – 430 км/ч, практический потолок 11000 м, дальность полета с 2000 кг бомб достигала 3000 км. Самолет по своим лет- но-тактическим данным превосходил американский четырехдвигательный бомбардировщик В-17 'Летающая крепость' первых модификаций.

По заключению государственной комиссии самолет обладал хорошим потолком и скоростью, которые по своим значениям не уступали и даже превышали эти параметры многих истребителей того времени. ВВС настаивали на немедленном внедрении бомбардировщика ТБ-7 в серийное производство и принятии его на вооружение.

Эталоном для серии должен был стать второй опытный экземпляр – 'дублер', проектирование которого началось в апреле 1936 г и в котором были учтены недостатки первого АНТ-42 и многие замечания заказчика. На нем расширили фюзеляж на 100 мм и изменили хвостовую часть, провели доработки в системе управления, изменили состав оборонительного вооружения, ввели новую конструкцию шасси. В силовой установке перешли к двигателям АМ-34ФРНВ, а АЦН перевели на М-100А. На совместные испытания