В течение 1967-1969 г. г. было создано около 30 вариантов компоновок этого самолета, отличающихся друг от друга фрагментами аэродинамической и конструктивно-компоновочной схем. Результаты изысканий были оформлены в виде дополнения к эскизному проекту и в конце 1969 г. направлены на заключение Заказчику и отраслевым институтам МАП.
Аэродинамическая компоновка Т-4М была выполнена по схеме «утка» с крылом изменяемой стреловидности в полете.
Крыло самолета состояло из неподвижной части - центроплана и двух поворотных консолей, которые с помощью шарниров крепились к центроплану. Поворотные консоли изменяли угол стреловидности передней кромки от 15 до 72 градусов и оснащались средствами механизации: по задней кромке-двухсекционными для каждой консоли двухще-левыми выдвижными закрылками и элеронами, а по передней кромке-выдвижными предкрылками по всему размаху консолей.
Над центропланом располагался фюзеляж большого удлинения, имеющий круглое поперечное сечение и отклоняемую на режимах взлета и посадки носовую часть фюзеляжа.
Для обеспечения продольного управления самолетом на головной части фюзеляжа располагалось поворотное горизонтальное оперение, снабженное для повышения эффективности на режимах взлета и посадки выдвижными однощелевыми закрылками.
В хвостовой части фюзеляжа устанавливалось однокилевое с рулем направления вертикальное оперение.
Силовая установка самолета Т-4М принципиально не отличалась от силовой установки Т-4 и включала в себя четыре двигателя РД-36-41, расположенные по схеме «пакет» в единой мотогондоле с плоскими регулируемыми воздухозаборниками с вертикальными поверхностями торможения, кажды й из которых также обслужи вал два двигателя.
Топливо в самолете размещалось в десяти емкостях: в пяти топливных баках, расположенных в фюзеляже; в правом и левом топливных баках передней части центроплана; в расходном топливном баке, расположенном в мотогондоле между воздушными каналами и в двух топливных баках, расположенных в поворотных консолях крыла. Суммарный запас горючего во внутренних баках должен был составлять 82000 кг.
Экипаж самолета состоял из трех человек-двух летчиков и штурмана-оператора, которые размещались в кабине, разделенной на два отсека негерметичной поперечной перегородкой. В переднем отсеке по схеме «рядом» устанавливались катапультные кресла летчиков. В заднем, ближе клевому борту планировалось применить систему дистанционного управления (СДУ) рулевыми поверхностями на всех режимах полета по сигналам перемещения ручки управления и педалей.
