Dzięki staraniom CAGI, w styczniu 1935 pojawiły się znacznie realniejsze wymagania techniczno-taktyczne – prędkość maksymalna w granicach 330–350 km/h, pułap przelotowy 4000 m, udźwig 2000 kg, a zasięg 4600 km. Pierwotny wstępny projekt ANT-42 stanowił głębokie rozwinięcie konstrukcji ciężkiego bombowca TB-3 i miał zbliżone wymiary, różniąc się od ostatecznego samolotu TB-7 – przedstawiał czterosilnikowy średniopłat z dość cienkim kadłubem i „garbem”, w którym mieściła się kabina pilotów. Za nią miał być przed ogonem dodatkowy występ, gdzie mieściła się grzbietowa wieżyczka strzelecka, strzelająca do przodu. Jako napęd przewidziano cztery silniki rzędowe AM-34FRN radzieckiej konstrukcji Mikulina, o mocy nominalnej 1050 KM i startowej 1200 KM. Samolot wprowadził nowe rozwiązania dla radzieckiego przemysłu lotniczego pod względem zastosowania nowych materiałów i technologii, w szczególności gładkiego metalowego poszycia nitowanego, wciąganego podwozia i zamkniętej kabiny załogi. W grudniu 1935 roku zatwierdzono zmieniony projekt wstępny oraz zaakceptowano drewnianą makietę płatowca i zlecono budowę prototypu Zakładowi Konstrukcji Doświadczalnych CAGI w Moskwie (późniejszy zakład nr 156).