При создании бомбардировщика Ту-16 в бригаде общих видов ОКБ-156 появились первые наброски реактивного пассажирского самолета Ту-2АМ-3-200. В 1952-1953 годах начали выпускать рабочие чертежи, и лишь в июне 1954-го вышло постановление Совмина СССР о разработке будущего Ту-104 с двигателями АМ-3М. В соответствии с тактико-техническими требованиями ВВС самолет должен был перевозить 50 пассажиров и до 1250 кг грузов на расстояние 3200-3500 км, летать с максимальной скоростью 950-1000 км/ч, при длине разбега не более 1600-1650 м.

В ОКБ стало традицией разрабатывать новые пассажирские самолеты, используя уже испытанные агрегаты, узлы, силовую установку и оборудование их предшественников - бомбардировщиков. Подобный подход позволял значительно сократить цикл создания новой машины. Правда, в этом случае себестоимость перевозок оказывалась далеко не оптимальной, но тогда это не считалось главным.

От Ту-16 позаимствовали компоновку кабины экипажа, крыло, оперение, шасси. В результате перехода от высокоплана к низкоплану стояночная высота самолета оказалась больше необходимой, но зато снижалась вероятность попадания в двигатели посторонних предметов, особенно при эксплуатации с грунтовых ВПП. Новыми были фюзеляж и воздухозаборники. Сохранились и двигатели АМ-3 с осевым компрессором, развивавшие взлетную тягу на номинальном режиме 7000 кг, а на максимальном - 8750 кг.
Для улучшения характеристик взлета и повышения экономичности поставить вопрос перед ОКБ-156 об уменьшении веса конструкции самолета и сокращения времени уборки и выпуска шасси.

Не согласившись полностью с заключением, А. Н. Туполев высказал свое особое мнение: "Не согласен с цифрами дальности 2890 и 2715 км, как искусственно взятые при высоте полета 10 000 м и встречном ветре, который учитывается в часовом запасе топлива".
По общему мнению летчиков-испытателей: "На высотах 11000 м при числах М меньших 0, 7 при центровках более 30% САХ запас продольной устойчивости по перегрузке с освобожденным управлением ниже нормы, предусмотренной тактико-техническими требованиями ВВС. При центровке 34% САХ при числе М=0, 66 запас по перегрузке составляет 5, 5% при норме 10%.

При числе М более 0, 82-0, 84 самолет в продольном отношении статически неустойчив по скорости. При числах М=0, 87-0, 88 на высотах 10 000-11 000 м имеет место значительная обратная реакция по крену на отклонение руля направления".

Отмечалось, что "хорошая эффективность руля высоты в сочетании с приемлемыми нагрузками на штурвале обеспечивает нормальную продольную управляемость как в полете на числах М до 0, 86-0, 87, так и на посадке...

Нагрузки на штурвале при выполнении необходимых маневров при центровке более 30% на высотах 10 000-11 000 м на средних и больших скоростях прямые по знаку, но небольшие по величине, поэтому создание необходимой перегрузки летчик должен выполнять плавно. Незначительное перетягивание штурвала "на себя" приводит к выходу самолета на углы атаки, близкие к критическим".

Ту-104 создавался в обстановке, когда еще свежи были сообщения о двух катастрофах в 1954 г. английских самолетов "Комета" фирмы "Де Хевиленд", разрушившихся в воздухе после налета около 3000 часов. Почти год продолжались поиски причин катастрофы и только поднятые со дна Средиземного моря обломки позволили сделать вывод - усталостные трещины в фюзеляже.

При проектировании фюзеляжа Ту-104 особое внимание уделялось требуемой выносливости стыков обшивки, специальному усилению окантовок вырезов под окна, двери и люки. Выносливость фюзеляжа проверялась в гидробассейне под действием повторяющегося перепада давлений и внешних нагрузок, имитирующих типовой полет. Результаты исследований позволили разработать конструкцию с заданным ресурсом.

Наддув в фюзеляже Ту-104 позволял сохранять нормальное давление в салоне до высоты 2 500 м, а дальше оно понижалось по мере достижения потолка и на высоте около 10 000 м соответствовало атмосферному давлению на высоте 2500 м. Перепад давления приняли 0, 5 атмосферы, что обеспечивало необходимый комфорт для пассажиров. Первоначально на машине СССР-Л5400 избыточное давление было 0, 57 кг/см2 однако после разрушения фюзеляжа серийной машины при опрессовке на 135-м заводе в Харькове до избыточного давления 0, 75 кг/см2 на опытном самолете снизили избыточное давление до 0, 45 кг/см2.

До появления Ту-104 опыта эксплуатации самолетов с герметическими кабинами большого объема не было. Поэтому конструкторам пришлось применить ряд технических решений, усложнявших и утяжелявших самолет. С этой целью между кабиной экипажа и пассажирским салоном установили аварийную гермоперегородку. На случай разгерметизации для экипажа и пассажиров предусмотрели кислородную систему с автоматически выпадающими кислородными масками, предназначенными на время снижения до безопасной высоты. К счастью, в процессе эксплуатации реактивного первенца подобные аварийные ситуации не возникали. В случае отказа одного из двигателей, самолет мог продолжить полет, сохраняя необходимый уровень комфорта. Для сокращения длины пробега предусмотрели двухкупольную парашютную систему.

В состав оборудования лайнера, в частности, входили автопилот АП-5-2М, переговорное устройство СПУ-10, радиокомпас АРК-5, РЛС "Рубидий-ММ-2, маркерный радиоприемник МРП-48Л, радиовысотомер РВ-2, запросчик-ответчик СРЗО-2. Автопилот АП-5-2М плохо выдерживал заданные параметры и впоследствии был заменен на АП-6Е. Радиосвязь поддерживалась с помощью радиостанций 1РСБ-70М и РСИУ-3.

Модификация	Ту-104
Размах крыла, м	34.54
Длина самолета,м	38.85
Высота самолета,м	11.90
Площадь крыла,м2	174.40
Масса, кг
пустого самолета	42800
максимальная взлетная	75500
топлива	26500
Тип двигателя	2 ТРД Микулин АМ-3
Тяга, кгс	2 х 8750
Максимальная скорость, км/ч	950
Крейсерская скорость, км/ч	850
Практическая дальность, км	2750
Практический потолок, м	11500
Экипаж, чел	5
Полезная нагрузка:	до 50 пассажиров или 5200 кг груза