Разработана по аэродинамической схеме «утка» 3*. Несущая поверхность состояла из центроплана с передним наплывом и консолей с прямой механизированной по всему размаху задней кромкой. Тонкий фюзеляж большого удлинения и круглого поперечного сечения был снабжен цельноповоротным, с прямой осью вращения, высокорасположенным ПГО, однокилевым с PH, с небольшим форкилем ВО, поворотной носовой частью фюзеляжа, гаргротом. Двигатели были установлены по схеме «пакет» в единой мотогондоле, с центральным воздухозаборником с вертикальными поверхностями торможения, с вертикальным клином, делящим воздухозаборник на две половины, каждая из которых обслуживала два двигателя. Передняя опора шасси убиралась в вертикальный клин центрального ВЗ, основные опоры — в ниши, расположенные в мотогондолах. Вооружение самолета устанавливалось на две открытые точки подвески, расположенные параллельно под мотогондолой.
В заключении макетной комиссии в то же время было отмечено, что работы по созданию самолета Т-4 в ОКБ П. О. Сухого и на ТМЗ идут с запаздыванием относительно установленных сроков. Макетной комиссией был намечен ряд мер, которые должны были ускорить темпы разработки самолета.
В 1967 г. вышло Постановление ЦК КПСС о постройке опытной партии самолета Т-4 в семи экземплярах — шесть летных и один статический. Все эти опытные машины намечалось использовать для разных целей:
| Изделие | Назначение |
| «101» | определение ЛТХ самолета, его устойчивости и управляемости, в том числе — на максимальных скоростях полета, отработка бортовых систем |
| «102» | отработка навигационного комплекса чертежи запущены в производство в 1968 г., сборка закончена в 1973 г., летные испытания планировалось начать в четвертом квартале того же года |
| «103» | решение вопросов, связанных с реальными пусками управляемых ракет с самолета чертежи запущены в производство в 1970 г., на ТМЗ изготовлены агрегаты планера и произведена их окончательная сборка, летные испытания предполагалось начать в третьем квартале 1974 г. |
| «104» | отработка вопросов применения бомбардировочного вооружения, пусков управляемых ракет, а также определения ЛТХ самолета с вооружением чертежи запущены в производство в 1971 г. |
| «105» | отработка систем бортового радиоэлектронного комплекса к постройке не приступили |
| «106» | с ударно-разведывательным комплексом полного состава — решение вопросов отработки всего комплекса в целом к постройке не приступили |
| «10 °C» | статиспытания |
В 1966 г. этап предварительного проектирования УРК Т-4 был закончен. Бригада общих видов разработала комплект директивной документации на первый опытный экземпляр самолета («101»). Выпуск рабочих чертежей продолжался до 1968 г., но первые комплекты чертежей по центроплану и фюзеляжным топливным бакам были переданы на ТМЗ уже к концу 1966 г.
Постройка самолета «101» началась в 1968 г. В 1969 г. закончили сборку головной и баковой частей фюзеляжа с центропланом, а в 1970-м — полную сборку агрегатов самолета.
В 1971 г. совместно с ТМЗ была завершена постройка первого опытного самолета «101», и 30 декабря он был перевезен из сборочного цеха ОКБ П. О. Сухого на летно-испытательную базу.
В течение четырех месяцев на самолете проводились доводочные работы, а также отладка и отработка систем, осуществлялись попарные и общие запуски двигателей.
