В сентябре 1954 года эскизный проект предъявили ВВС. В ноябре - декабре провели макетную комиссию. Одновременно шло рабочее проектирование и постройка опытного экземпляра.
Опытный Ту-104 с двигателями АМ-3 к началу 1955 года закончили в производстве и в июне 1955 года начали летные испытания.
Первый полет реактивного двухдвигательного пассажирского самолета Ту-104 состоялся 17 июня 1955 года. Самолет Ту-104 пилотировал экипаж в составе: первый летчик-испытатель Ю.Т. Алашеев, второй летчик Б.М. Тимошек, штурман П.Н. Руднев, бортмеханик И.Д. Иванов, радист Н. Майоров, ведущий инженер-испытатель В.Н. Бендерев и инженер ОКБ А.Н. Туполева Б.Ф. Петров.
В 1955 году Ту-104 запустили в серийное производство на Харьковском авиационном заводе, а спустя год в Омске на авиационном заводе «Полет».
В ноябре 1955 года экипаж летчика-испытателя В. Ковалева поднял первый серийный самолет Ту-104 в воздух, за ним последовали еще две машины нулевой серии, к маю 1956 г. они были готовы к эксплуатационным испытаниям.
В августе 1956 г. подготовили первую машину головной серии, ее поднял в воздух и проводил заводские испытания летчик-испытатель серийного завода Д. Доценко. Началось полномасштабное производство самолетов Ту-104. Государственные испытания первая опытная машина проходила в ГК НИИ ВВС с января по июнь 1956 года. Государственные испытания проводил экипаж, возглавляемый заслуженным военным летчиком-испытателем А.К. Стариковым. Эксплуатационные испытания проводились ГВФ при помоши Министерства авиационной промышленности.
Новый самолет Ту-104 представлял собой цельнометаллический моноплан с низкорасположенным крылом с углом стреловидности 35 градусов, стреловидным классическим оперением и убирающимся шасси с носовой опорой. Два турбореактивных двигателя АМ-3 с тягой по 8700 кг конструкции А.А. Микулина размещались на стыке крыла и фюзеляжа. Число пассажирских мест на 50 человек.
15 сентября 1956 года реактивный самолет Ту-104 совершил свой первый регулярный рейс с пассажирами по трассе Москва - Иркугск. Этот день стал знаменательной датой в истории гражданской авиации - днем начала реактивной эры. Самолет Ту-104 пилотировал экипаж в составе: командиры корабля К.П. Сапелкин, Е.П. Барабаш, второй пилот С.Н. Кустов, штурман А.Я. Лебедь, бортмеханик B.C. То-мин, бортрадист Р.А. Горин. Бортпроводниками были З.В. Кабанова, В.М. Бесова. Через 7 часов 10 минут летного времени, преодолев с посадкой в Омске 4570 км, самолет приземлился в Иркугске. Время в пути по сравнению с полетом на поршневых самолетах сократилось почти втрое.
