Отдельной главой в истории ОКБ А.Н.Туполева стало проектирование, доводка и эксплуатация первого в мире сверхзвукового пассажирского самолета Ту-144, рассчитанного на длительный крейсерский полет со скоростью порядка М=2, выпущенного более чем в полуторадесятках экземплярах.
В ходе создания самолета Ту-144 ОКБ и вся наша авиационная промышленность приобрели неоценимый практический опыт решения многосложных проблем сверхзвукового полета тяжелых самолетов. В частности, КБ получило опыт проектирования конструкций с большим ресурсом работы в условиях длительного сверхзвукового полета. Была отработана номенклатура конструкционных теплостойких материалов с высокими физико-механическими характеристиками, и внедрена технология их производства на серийных заводах. Была разработана эффективная теплозащита конструкции планера самолета, его систем и оборудования в условиях длительного кинетического нагрева. Были освоены в производстве и в эксплуатации мощные ТРДЦФ и ТРД (НК-144А, РД-36-51А) с максимальными взлетными тягами до 20000 кгс, с приемлемыми для дальних самолетов удельными характеристиками. Были спроектированы и отработаны многорежимные воздухозаборники, исследованы и нашли практическое применение многие решения по общей аэродинамической компоновке, местной аэродинамике, организации работы систем самолета, позволившие получить для Ту-144 выдающиеся аэродинамические характеристики на крейсерском сверхзвуковом режиме полета. Были отработаны и доведены сложнейшие новые самолетные системы и агрегаты, до этого долго не получавшие права гражданства в нашем авиастроении, в частности по топливной системе, электроооборудова- нию, пилотажно-навигационному комплексу и т.д. Многие из этих новаций были с успехом использованы во второй половине 60-х годов при создании первого в мире дальнего многорежимного ракетоносца-бомбардировщика с крылом изменяемой стреловидности Ту-22М.
Таким образом, к началу подключения ОКБ к работам по стратегическому многорежимному носителю, оно имело серьезный научно-технический и практический задел по многим основным элементам самолета подобного класса. И, что самое важное, фирма имела в заделе серийные тяжелые самолеты с изменяемой в полете стреловидностью – Ту-22М. Первый самолет нулевой серии Ту-22М0 начал проходить испытания в 1969 году, а уже в первой половине 70-х годов Ту-22М2 пошли в строевые части Дальней Авиации и авиации ВМФ и в 1976 году были официально приняты на вооружение ВВС. Одновременно продолжались работы по совершенствованию конструкции Ту-22М – на выходе находилась более совершенная его модификация Ту-22МЗ (Ту-32), в которой ОКБ сумело решить многие проблемы, с которыми столкнулись в ходе освоения Ту-22М первых модификаций. Это касалось конструкции планера, силовой установки, элементов ударного комплекса и оборудования.
