Конкретные предложения ОКБ должно было предоставить в Совет Министров СССР к 29 марта 1953 года. Изыскательские работы по теме совместно с ЦАГИ ОКБ развернуло с середины января 1953 года, этот этап предварительных поисков продолжался до середины 1954 года. В бригаде проектов под руководством Б.М.Кондорского, Отделе Техпроектов, при тесном взаимодействии с ЦАГИ, постепенно складывался облик будущего сверхзвукового самолета. Рассматривались несколько вариантов исходных аэродинамических компоновок с различными формами крыла в плане. На основании исследований, проведенных в ОКБ, бригада проектов Б.М.Кондорского предлагала использовать для первых сверхзвуковых машин ОКБ Kpiji.no треугольной формы в плане. Однако для сверхзвуковых первенцов туполевцев было выбрано стреловидное крыло с углом стреловидности по линии четвертей хорд 55 – 57'. Основополагающим фактором в выборе такого крыла стало то, что к этому времени теория подобного крыла была в значительной мере отработана в ЦАГИ. В результате компоновщики и прочнисты ОКБ под давлением аэродинамиков ЦАГИ остановилось именно на таком крыле. Хотя многим ведущим специалистам ОКБ, в частности 'главному' прочнисту туполевцев А.М.Черемухину (да и многим прочнистам в ЦАГИ) в первом приближении было известно, что выбор подобного крыла повлечет большое количество конструктивных и эксплуатационных проблем. В самом ЦАГИ также не было полного единства по данной проблеме: какое крыло треугольное или стреловидное более оптимально для сверхзвуковых машин с аэродинамической и конструктивной точек зрения. В ЦАГИ сталкивались два направления: за стреловидное крыло большого удлинения стояла группа В.В.Струминского, за дельта -крыло – группа, возглавлявшаяся П. П. Красил ыци ковы м и Р. И. Штейн – бергом. На том этапе доводы, запас теоретических наработок, а главное авторитет В.В.Струминского оказались сильнее, появились соответствующие рекомендации ЦАГИ и первые спроектированные и построенные в туполевском ОКБ сверхзвуковые машины ('98' и '105') получили стреловидные крылья стреловидностью 55-57', сравнительно большого удлинения. Крыло оказалось достаточно сложным для конструкторов и показало свой непростой норов в эксплуатации: проблемы с жесткостью, при полетах на больших скоростях, флаттер и. т.д. В последующем, задним числом, этот выбор оправдывали катастрофами американского сверхзвукового бомбардировщика В-58 с треугольным крылом, скромно 'забывая' о многих разбившихся серийных Ту-22 (' 105А').
В ходе проектирования столь сложного для конструкторов крыла, прочнистами ОКБ под руководством А.М.Черемухиным в тесном контакте с прочнистами ЦАГИ, были организованы различные экспериментальные работы по выбору и испытаниям подобного крыла. В ОКБ были построены и испытаны модели и натурные образцы элементов крыла. Причем все это сделали со значительным опережением выпуска рабочих чертежей на опытный самолет, что свело к минимуму всевозможные доработки и 'неожиданности' в металле на первой опытной машине. В ходе всех этих работ по моделированию будущего крыла самолета '98', выяснилось, что характер взаимодействия силового кессона консоли крыла со стреловидностью 55' с прямым кессоном центроплана оказался существенно более сложным, чем при углах 35' дозвукового Ту-16. Поэтому прочнисты ОКБ при решении этой достаточно сложной задачи применили метод натурного моделирования, что позволило точнее разобраться с процессами передачи сил в такой конструкции и сделать грамотный выбор необходимых конструктивных элементов данного узла (на Ту-16, при решении подобной задачи, хватило проведения предварительных исследований на моделях конструкции).
Общая аэродинамическая компоновка самолета, частные решения по компоновке фюзеляжа силовой установки и т.д. первоначально были близки к первому варианту Ил-54 (проекту сверхзвукового бомбардировщика ОКБ-240). Судя по всему, для обоих проектов руководящим материалом послужили общие рекомендации ЦАГИ для самолетов подобного класса.
После предварительных проработок, для проекта '98' была выбрана схема среднеплана, с аэродинамически чистым тонким стреловидным крылом и стреловидным хвостовым оперением. Стремясь обеспечить высокое аэродинамическое качество крыла на крейсерских сверхзвуковых режимах, разработчики отказались от расположения основных стоек шасси в крыле и полностью разместили их в отсеках фюзеляжа. Требование достижения сверхзвуковых скоростей заставило отказаться от всевозможных дополнительных надстроек на фюзеляже: полностью отказались от башенных фюзеляжных пушечных установок, оставив лишь кормовую установку, размеры фонарей кабин экипажа были максимально минимизированы. Важными новациями в компоновке самолета стало размещение мощных ТРД с форсажными камерами в хвостовой части фюзеляжа, подвод к ним воздуха по длинным воздухопроводам, внедрение воздухозаборников с фиксированными центральными телами в виде небольших полуконусов на входе и применение системы слива пограничного слоя, выполненного в виде щели между воздухозаборниками и фюзеляжем. Для снижения волнового сопротивления в трансзвуковой зоне аэродинамическая компоновка самолета '98' предусматривала небольшое обжатие фюзеляжа на участке сочленения его с крылом, что соответствовало, входившему тогда в практику мирового самолетостроения 'правилу площадей' (интуитивно, на уровне инженерного подсознания это правило использовалось при компоновках различных элементов самолетов ОКБ начиная с 40-х годов с Ту-2, дав наибольший эффект на Ту-16). Поскольку на период создания '98-ой' машины, опыт аэродинамического проектирования сверхзвуковых тяжелых самолетов и у нас, и за границей только нарабатывался, при определении ожидаемых характеристик самолета максимально использовались данные, имевшиеся в ЦАГИ. В ходе аэродинамических расчетов была составлена сетка аэродинамических характеристик на базе экспериментальных данных ЦАГИ и опубликованных материалов по линейной теории. Такой подход позволил, по результатам теоретических расчетов, определить ряд новых соотношений и выводов для аэродинамической компоновки присущей самолету '98', использовавшихся в последствии при работах над более поздними проектами ОКБ.
Как отмечалось выше, предварительные проработки по проекту продолжались почти полтора года и только весной 1954 года, после того как был сформирован облик будущего сверхзвукового фронтового бомбардировщика, вышло Постановление СМ СССР по машине. В соответствии с Постановлением Совета Министров СССР № 683-301 от 12 апреля 1954 г и в соответствии с Приказом МАП № 255 от 17.04.54 г ОКБ А.Н.Туполева поручалось спроектировать и построить скоростной фронтовой бомбардировщик с двумя ТРД АЛ-7Ф с максимальной форсажной тягой 10000 кгс, со следующими данными: максимальная скорость при работе двигателей на форсажном режиме 1300-1400 км/ч на высотах 10000-11000 м (1150-1200 км/ч на высотах 6000-7000 м при работе двигателей на максимальном бесфорсажном режиме). Практическая дальность полета с нормальной бомбовой нагрузкой 3000 кг (максимальная бомбовая нагрузка – 5000 кг) не менее 2300 кг, а с дополнительным топливным баком – 2550-2700 км. Практический потолок над целью оговаривался 13000- 13500 м. Экипаж самолета – 3 человека. Самолет должен был быть построен в двух экземплярах: первый экземпляр необходимо было предъявить на летные испытания (заводские) в июле 1955 г, а на государственные – в декабре 1955 г. В Постановлении предусматривались альтернативные типы силовых установок на базе двух спарок AM – 11 (AM -15) но 11400 кгс или двух двигателей ВК~9 по 12000 кг. ОКБ А.М.Люльки должно было поставить уже в феврале 1955 года два двигателя АЛ-7Ф с 50-ти часовым ресурсом для проведения летных испытаний на первый опытный самолет. В целях обеспечения резервирования создания двигателей для самолета '98' ОКБ A.А.Микулина должно было спроектировать и построить на базе AM- 11 спаренный ТРД AM-15 и предъявить его в октябре 1955 г на 100 часовые государственные стендовые испытания. В первом квартале 1955 года необходимо было передать AM-15 с 50 -ти часовым ресурсом для летных испытаний на летающей лаборатории, а в июне 1955 года – два двигателя для самолета '98'. ОКБ B.Я.Климова поручалось спроектировать и построить ВК-9 и предъявить его на государственные испытания в декабре 1955 г. Один двигатель ВК~9 – в июле 1955 г должен был быть готов для испытаний на летающей лаборатории, а два двигателя с 50-ти часовым ресурсом для самолета '98' должны были быть поставлены в сентябре 1955 г.
До ноября 1954 года в ОКБ продолжались работы по оптимизации аэродинамической компоновки самолета. Одновременно началось рабочее проектирование самолета, и практически сразу подготовка, а затем и опытное производство двух машин (одна для летных испытаний, вторая для статических испытаний в ЦАГИ).
