Огромная работа по совершенствованию аэродинамической схемы нового самолета была проведена в бригаде общих видов, в которой активное участие принимал сам А.Н Туполев. Аэродинамическая компоновка центральной части планера (фюзеляж-крыло-воздухозаборник-двигатель-шасси) разрабатывалась в соответствии с «правилом площадей» (активное внедрение которого в мировую авиационную практику началось лишь несколько лет спустя). Особенностью конкретной компоновки самолета «88» было предельное поджатие двигателей к фюзеляжу и их размещение за максимальной толщиной корневой части крыла. Основные каналы воздухозаборников двигателей пронизывали крыло самолета, для чего в корневой зоне 1 -го и 2-го лонжеронов были установлены рамы. Дополнительные каналы воздухозаборников, расположенные ниже под крылом были максимально прижаты к фюзеляжу.
Такая компоновка позволяла решить проблему интерференции в стыке крыла с фюзеляжем. Кроме того, «пограничное» расположение двигателей между крылом и фюзеляжем позволило создать так называемый «активный зализ»: реактивная струя двигателей подсасывала воздух, обтекающий и крыло, и фюзеляж, и тем самым улучшалось обтекание в этой напряженной аэродинамической зоне самолета.
Для самолета «88» было выбрано крыло переменной стреловидности: по средней части крыла – 37° и по отъемной части крыла 35°, что способствовало лучшей работе элеронов и закрылков. Крыло было спроектировано по двухлонжеронной схеме, причем стенки лонжеронов, верхняя и нижняя панели крыла между лонжеронами, образовывали мощный основной силовой элемент крыла – кессон. Такая схема была развитием схемы крыла самолета Ту-2, но кессон в этом случае был большим по своим относительным размерам, что сделало ненужным третий лонжерон.
К конструктивным и компоновочным особенностям проектируемого самолета, относится и организация большого грузового (бомбового) отсека в фюзеляже за задним лонжероном центроплана, благодаря чему сбрасываемые грузы располагались близко к центру масс самолета, а сам грузоотсек не нарушал силовой схемы крыла. Жесткость фюзеляжа в районе бомболюка достигалась мощными продольными балками.
Экипаж размещался в двух герметических кабинах с обеспечением катапультирования всех членов экипажа. В задней (кормовой) герметической кабине, в отличие от всех других самолетов, размещались два стрелка, что обеспечивало их лучшее взаимодействие при обороне. Самолет получил комплекс мощного оборонительного стрелково-пушечного вооружения. Он состоял из трех дистанционно управляемых подвижных установок со спаренными 23-мм пушками, передней установки с одной такой пушкой, а также четырех оптических прицельных постов и автоматического кормового радиоприцела. В качестве последнего предполагалось использовать перспективную РЛС «Топаз» с большой дальностью обнаружения или РЛС «Аргон» с меньшей дальностью, но уже подготовленную к серийному производству. Учитывая дефицит времени, выбор был сделан в пользу станции «Аргон». Этот состав вооружения обеспечивал оборону самолета на уровне, значительно превосходящем самолеты аналогичного назначения. Для самолета создавался новый бомбардировочный радиолокационный прицел РПБ-4, являющийся дальнейшим развитием прицела «Рубидий» и имевший синхронную связь с прицелом ОПБ-11Р.
