Decyzję o rozpoczęciu prac podjął osobiście Józef Stalin, który uważał, że obok bombowca strategicznego Tu-4 (będącego wierną kopią amerykańskiego B-29) lotnictwo Związku Radzieckiego powinno posiadać również bombowiec taktyczny zdolny do przenoszenia broni atomowej. Biuro konstrukcyjne Tupolewa w konstrukcji nowego samolotu wykorzystało gotowy płatowiec samolotu Tu-2, w którym zamiast silników tłokowych zamontowano dwa brytyjskie silniki odrzutowe Rolls-Royce Nene, kolejną wersją rozwojową przyszłego bombowca frontowego był samolot, w którym wykorzystano tylko skrzydła z Tu-2 a cały kadłub zaprojektowano i zbudowano od nowa, samolot został oznaczony jako Tu-12. Samolot napędzany był trzema silnikami, dwoma w gondolach pod skrzydłami i trzecim w tyle kadłuba. Pod skrzydłami zamontowano silniki Nene a w kadłubie silnik Derwent. W kolejnym prototypie angielskie silniki zastąpiono ich kopiami, silnikami RD-45 i RD-500. Tak wyposażony samolot stanął do konkursu na bombowiec taktyczny. Konkurs wygrał udany bombowiec z biura Iliuszyna Ił-28, jednak większy zasięg samolotu Tupolewa od jego konkurenta zaowocował zainteresowaniem się konstrukcją przez radziecką Marynarkę Wojenną, która był zainteresowana pozyskaniem lekkiego bombowca, zdolnego do przenoszenia torped. Jedynym problemem była obecność trzech silników i to różnych typów.