По результатам поездки в США Главное управление авиационной промышленности приобрело в 1933 году 150 звездообразных девятицилиндровых моторов Райт «Циклон» R-1820 F-3 с номинальной мощностью 625 л.с. и весом 435 кг. Большей частью их направили в войска, а несколько экземпляров — на новенький, оборудованный по последнему слову техники, Пермский завод, где стараниями главного инженера А. Д. Швецова, при технической помощи американских специалистов и на американском оборудовании в 1934 году был налажен выпуск двигателя М-25.
К концу 1933 года в СССР был создан ряд новых образцов самолетов. Солировали конструкторы H.H. Поликарпов и А.Н. Туполев.
Коллектив, руководимый А.Н. Туполевым, имевший солидный задел в виде цельнометаллического бомбардировщика ТБ-1 и многоцелевого самолета Р-6, приступил к проектированию воздушных кораблей с полетными массами 20, 30 и 40 тонн. Первым в ряду сверхтяжелых машин стал ТБ-3 (АНТ-6). Кстати, он тоже строился по заказу Бекаури и на средства Остехбюро, как «авиакрейсер особого назначения», способный нести мины, противолодочные бомбы, 20-дюймовые радиоуправляемые торпеды со спиральным ходом и транспортировать на внешней подвеске грузы общим весом не менее 2000 кг. Опытный экземпляр поднялся в воздух 22 декабря 1930 года. По результатам испытаний НИИ ВВС был сделан вывод: «Самолет… по своим летным данным вполне современный тяжелый бомбардировщик, стоящий на одном уровне с лучшими иностранными самолетами». АНТ-6 с моторами М-17 был рекомендован для серийной постройки, которая развернулась весной 1932 года на заводе №-22, а затем и на заводе №-39.
Бомбардировщик представлял собой увеличенный вариант ТБ-1, выполненный из гофрированного кольчугалюминия, с четырьмя двигателями, полетной массой 17 400 кг и размахом крыльев почти в 40 м. Максимальная скорость составляла 197 км/ч, практический потолок — 3800 м, радиус действия — 1350 км. В серии планер получился на 10–12 % тяжелее (соответственно — на 20 км/ч тихоходнее), расхождение в весе между отдельными машинами доходило до десятков, а порой и сотен килограммов:
«Причины заключались в основном в большей толщине листов и труб из-за неизбежных плюсовых допусков, в добавлении предметов оборудования и вооружения с их креплениями, в добавлении узлов конструкции, связанных с нуждами эксплуатации (кронштейны, перегородки, сиденья, ступеньки). Было выяснено, что многие электропроводы имеют сечение, значительно большее, чем требуется по силе тока, что грубы сварочные швы, неоправданно тяжелы тележки шасси. Опытные самолеты выходили на аэродром, покрытые тонким слоем лака, а в серии их защитная окраска делалась пульверизатором очень грубо, слой лака и краски был толст. На опытных самолетах все делалось чище. В случаях замены стали ХМА мягкой сталью марки М соответственно увеличивалась толщина». Кроме того, кронштейны крепления крыла исполнялись по «месту», а стыковочные болты были нестандартны по длине и диаметру, отмечались плохая подгонка частей самолета и небрежная обработка стыков, небрежная клепка и недотяжка болтов, трещины и вмятины в обшивке. Каждый бомбардировщик был «индивидуален», и аналогичные детали с одного самолета не подходили к другому. В процессе эксплуатации разрушались водорадиаторы, обрывались и текли трубопроводы, расползались по швам топливные баки, вспучивалась и облетала лохмотьями краска. Одним словом, технология сборки по уровню явно не соответствовала сложности передовой конструкции.
