После начала заводских испытаний опытного Ту-104 в КБ было решено спроектировать вариант этого самолета под альтернативную силовую установку из четырех ТРД меньшей тяги чем АМ-3. В какой-то степени это было связано с возможными перспективами экспорта самолета за пределы СССР и стран СЭВ. Для пассажирских самолетов класса Ту-104 международные требования по надежности были весьма жесткими: в частности, требовалось, что если самолет используется на трассах, пролегающих над водными пространствами, то должен иметь силовую установку состоящую как минимум из четырех двигателей.

Предложение КБ было поддержано в Правительстве, и 12 августа 1955 года выходит Постановление Совета Министров СССР №1511-846, согласно которому КБ поручалось спроектировать и построить на базе Ту-104 пассажирский самолет с четырьмя ТРД типа АЛ-7. Самолет должен был иметь летно-технические данные близкие к характеристикам Ту-104.

Работы в КБ по новой модификации Ту-104, получившей по КБ обозначение самолет "ПО" (Ту-110), начались в конце июня 1955 года и в основном сводились к перепроектированию центропланной части крыла с учетом размещения четырех ТРД типа АЛ-7П (модификация серийного АЛ-7 с тягой 6500-6700 кгс с увеличенным ресурсом}. В отличие от Ту-104 двигатели АЛ-7П на самолете "110" размещались попарно в корневых частях крыла. Центроплан крыла был значительно увеличен по paзмаxy, была изменена конструкция. Благодаря уменьшению диаметра двигателей и расходов воздуха через них, удалось отказаться от разделения потоков воздуха, принятого на Ту-104. Несколько была увеличена длина фюзеляжа. В остальном конструкция самолета ничем не отличалась от конструкции Ту-104.

В начале 1957 года опытный самолет был собран и передан на заводские испытания. 11 марта 1957 года экипаж во главе с летчиком-испытателем Д.В.Зюзиным поднял опытный самолет в первый полет. Испытания самолета прошли без каких-либо происшествий, и самолет можно было передавать в серию и выпускать на линии ГВФ и поставлять на экспорт.

Пока шло строительство опытного самолета, принимается решение о внедрении Ту-110 на линиях ГВФ и о развертывании его серийного производства в Казани на заводе №22 в 100-местном варианте.. Самолет получает обозначение Ту-110А. В 1957 году начинается серийное производство самолета. Согласно плана на 1958 год завод №22 должен был построить 5 самолетов Ту-110А. Однако все закончилось выпуском трех машин. Самолет Ту-110 как тип остался невостребованным. Крупных поставок за границу не намечалось (только Чехословакия закупила 6 Ту-104А), надежность АМ-3, после их доводки, всех устраивала, запущенный в 1958 году в серии в Казани Ту-104Б был рассчитан на 100 пассажиров, поэтому иметь в эксплуатации Ту-110 с близкими данными было признано нецелесообразным.

Опытный самолет "110" в конце 50-х годов был переоборудован под четыре двигателя Д-20П, а затем под Д-20-ПО с системой отбора воздуха для системы У ПС (летающая лаборатория Ту-1 ЮЛ). На три серийных Ту-110А в 1960 году также были установлены Д-20П, на которых они проходили испытания и доводки по программе создания самолета Ту-124. С двигателями Д-20П Ту-110А получил обозначение Ту-110Б. В дальнейшем эти машины использовались как летающее лаборатории для испытаний различного радиоэлектронного оборудования. Помимо этих работ в 1960 году, одновременно с началом работ по Ту-124А с двигателями в хвостовой части фюзеляжа, была предложена аналогичная модернизация для Ту-110. Проект получил обозначение Ту-110Д, но в отличие от Ту-124А, который стал серийным Ту-134, эта работа дальнейшего развития не получила.

Модификация	Ту-110
Размах крыла, м	36.98
Длина самолета, м	40.06
Высота самолета, м	11.53
Площадь крыла, м2	186.115
пустого самолета
максимальная взлетная	82700
Тип двигателя	4 ТРД АЛ-7П
Тяга, кгс	4 х 6700
Максимальная скорость, км/ч	878
Крейсерская скорость, км/ч	800
Практическая дальность, км	3500-4500
Практический потолок, м	12000
Экипаж, чел	5
Полезная нагрузка:	100 пассажиров