И ТБ-3, и Р-5 были медлительны и не очень-то маневренны. Главным являлся вес и ассортимент бомбового груза, а недостаток динамики частично восполнялся мощным оборонительным вооружением. Но за рубежом начали придавать все растущее значение быстроходным двухмоторным бомбардировщикам, которые должны были не столько отбиваться, сколько «ускользать» от истребителей противника.
Особенное развитие получила эта концепция в США. Там появился целый ряд бомбардировщиков-свободнонесущих монопланов с гладкой обшивкой и убирающимся шасси. Лучшим из них стал Мартин 139, принятый впоследствии на вооружение Авиационного корпуса американской армии как В-10 и В-12 (с разными моторами). За счет хорошей аэродинамики «мартин» обгонял тогдашние истребители-бипланы. Поставить в строй ВВС РККА подобный самолет было очень заманчиво.
И вот в конце 1933 г. при формировании плана опытно-конструкторских работ по самолетостроению на 1934-35 годы А.Н. Туполев внес предложение построить отечественный скоростной бомбардировщик. Правда, первые наметки Туполева были довольно скромны: скорость 300–320 км/ч (а В-10 имел 340 км/ч). В итоге уже в первый вариант плана заложили два новых двухмоторных «бомбардировщика ближнего действия». Создание одного из них, цельнометаллического, поручили ЦАГИ (т. е. КОСОС, руководимому Туполевым). Именно эта машина воплотилась затем в облике СБ. Работу над вторым самолетом, смешанной конструкции, задали заводу № 39 — фактически базировавшемуся там ЦКБ, во главе которого тогда стоял С.В. Ильюшин. Это задание привело позднее к появлению ЦКБ-26, прообраза дальнего бомбардировщика ДБ-3.
Уже в начале 1934 г. план претерпел некоторые изменения. ВВС имели свои взгляды на характеристики нового бомбардировщика. Начальник ВВС РККА командарм Я.И. Алкснис доказывал, что предложенная Туполевым скорость недостаточна. По его мнению, следовало требовать 340–350 км/ч на высоте 4000–5000 м. Мотивировалось это следующим образом: скорость истребителей наиболее вероятного тогда противника, Японии, находилась на уровне 310–320 км/ч. Следовательно, если бомбардировщик будет лететь быстрее, то он сможет действовать «совершенно безнаказанно». 14 февраля 1934 г. Алкснис писал в докладной записке наркомвоенмору К.Е. Ворошилову: «Самолет этого типа … имеет настолько важное значение, что считаю целесообразным рассмотреть вопрос о его конструировании и постройке отдельно, не дожидаясь утверждения общего плана опытных работ».
