顶尖试飞员驾 B-29 上天 库兹涅索夫元帅任命谢苗·赖德尔负责对被扣在苏联太平洋舰队基地内的美国 B-29 战略轰炸机进行秘密试飞。作为头号苏联海军试飞员的赖德尔对美国的飞机了如指掌。这得益于在 1944 年至 1945 年间，他曾经负责把大批从美国租赁来的飞机飞往前线。赖德尔精通英文，加上又在 B-29 轰炸机上找到了好几本操纵手册，所以他只花几个星期的时间就搞明白了 B-29 轰炸机的操纵原理。借助一本英俄词典，他和一群技术员一起对 B-29 轰炸机的各个部分进行了仔细的检查，然后把每个开关和系统都贴上俄语说明。1945 年 1 月 9 日，赖德尔和切尔诺夫一起把 B-29 升上了蓝天，成功地降落在罗曼诺夫卡附近的一个空军基地内。两天后，另一名试飞员马鲁诺夫也成功地试飞了 B-29。
库兹涅索夫元帅立即向苏共中央送去了一份令人振奋的报告：B-29 绝对是当今世界上最先进的战机，其轻型铝合金、飞行员增压舱、遥控航炮、大功率引擎、诺顿轰炸观察仪、雷达、电子系统和其它所有的仪器都远远超过苏联航空技术水平。这份报告进一步坚定了斯大林一定要创建一支战略空中力量的决心，他命令，B-29 立即飞到莫斯科。
1945 年 6 月 22 日，苏联正式启动代号为 B-4 的“四引擎轰炸机计划”，B-4 计划——后来正式改名为 Tu-4 计划——即复制美国 B-29 轰炸机的绝密计划。
斯大林同时下令取消刚刚于 1945 年 1 月启动的远程轰炸机计划，即“64 计划”，任命该计划的原总工程师安德烈·图波列夫为 B-4 计划的总工程师。图波列夫不愿意接手 B-4 计划，认为在干蠢事，但他又不敢违命。斯大林要求他的新轰炸机必须跟美国的 B-29 一模一样，因为他深知任何一个小小的偏差都会导致总体设计的大量修改，也会延误整个复制计划的进程。整个复制计划就在莫斯科郊外具有传奇色彩的中央机场内进行，因为只有这个机场才具备容得下 B-29 轰炸机的机库。图波列夫相中的是阿诺德将军的 42-6365 号 B-29 轰炸机，决定将其解体复制，而 42-6358 号则停在机库内作为参考，至于“张牙舞爪”号则保留着以供继续试飞用。
1945 年 7 月 10 日晚上，图波列夫首次视察了 B-29 轰炸机。B-29 前后飞行员增压舱给他留下了极深的印象，这次视察标志着 B-4 计划的正式启动。一切都按计划井然有序进行着。拆下来的每个部件都要经过仔细的测量和照相以便供复制时用。拆各种仪表和控制系统的时候特别小心，无数的线路则一一编号，贴标签，并且记录在案，之后，这些部件才交给设计小组进行仿照。
斯大林本人通过贝利亚直接监督 Tu-4 计划的进程。在 Tu-4 计划中起了至关重要作用的还有图波列夫的副手马尔科夫。这位日后因成功设计出苏联第一代超音速战略轰炸机 Tu-22 而名闻世界的航空设计大师具有非凡的团结和鼓动情绪的能力。战争期间，苏联航空工业承受了巨大压力，现在它又奉命复制大约 10 万个按时满足质量要求的航空部件。图波列夫让苏联部长会议副主席米高扬帮助他解决协调问题。他可以让苏联各个部以最高命令的名义下达，从而确保质量。而一旦发现部件交付拖延，那么部门负责人就得自己向贝利亚去解释。
复制工作非常艰巨：B-29 的部件总共有 105,000 个，需要画 40 万份草图。美国制造商的工艺制度技术与苏联不同。如 B-29 的标准铝合金厚度为十六分之一英寸，可苏联根本无法生产出如此薄的铝合金。图列波夫最后想方设法解决了这个问题，最终 Tu-4 的重量仅比 B-29 重了不到 1％。图波列夫并不完全照搬美国的 B-29，比如雷达、弹药和发动机，所以发动机改成了苏联人自己设计的 ASH-72K，其产生的动力可达 2,300 马力，比 B-29 的 R-3350 要大。这也是西方国家后来对 Tu-4 航程更远、飞得更快感到奇怪的原因之一。
1947 年，苏联按计划生产出了第一架 Tu-4 战略轰炸机。图波列夫亲自挑选了三位最有名的苏联试飞员飞 Tu-4。1947 年 5 月，Tu-4 进行了处女航，苏联终于拥有了第一架自己的战略轰炸机。
1947 年 8 月，Tu-4 在苏联航空节上首次公开亮相，包括西方国家驻苏联的武官应邀参观。三架 Tu-4 和一架 Tu-70 客机从 300 米空中飞过主席台。当这三架 Tu-4 出现在人们眼前的时候，许多西方的武官还以为是失踪已久的美国 B-29 呢，这次展示成了西方媒体的头条新闻。
1947 年 5 月，苏联空军的 Tu-4 机队
1948 年，Tu-4 正式服役苏联红军，到 1950 年，苏联红军已经拥有 9 个 Tu-4 远程轰炸机团，北约给其起了个“公牛”的绰号。朝鲜战争爆发时，苏联已经拥有了 845 架该型飞机。1951 年 10 月 18 日，Tu-4成功投掷了原子弹，成为具有战略核打击的飞机。Tu-4 后来还发展出空中加油型，为 MiG-15 进行空中加油。
30 年代中期，由于美国波音飞机公司研制出新一代的 B-17 四发重型轰炸机，使前苏联图波列夫设计局早期投产的四发轰炸机 TB-3、TB-6 大为逊色。于是该设计局急于研制代号为“ANT-42”的重型轰炸机。设计中得到设计师 M·彼得里亚科夫大力协作，终于 1936 年 12 月 27 日以“TB-7”代号原型机试飞，1940 年正式投入使用，代号更改为“Pe-8”。
该机在德苏战争中开始不久，曾突击空袭德国柏林等地，取得意外战果。另外一次特殊任务是 1944 年曾搭乘苏联外长莫洛托夫飞往华盛顿和伦敦参加英、美、苏三国首脑会议。相比之下“Pe-8”性能比不上当时英国的“兰开斯特”和美国的“B-17G”，因此 1943 年前后，图波列夫设计局受命设计更新的代号为“64”方案的四发重型轰炸机任务。但在此时，波音公司已推出更新的 B-29 型远程轰炸机，对于该机的优越性能，苏联极为关注。
作为反法西斯战争的同盟国，英、美曾先后提供过如“喷火”、“飓风”、“P-40”、“P-39”、“P-63”、“A-20”、“B-25”等军机给苏联以应急需，但最新的 B-29 处于极度保密情况下则不能提供。