L'OKB Tupolev envisageait dès 1949 de réaliser un bombardier supersonique, durant deux ans, et avec l'aide du TsAGI, les caractéristiques des avions futurs étaient définies: voilure en flèche, types de moteurs, aérodynamique dans son ensemble, matériaux. En 1952, le bureau d'étude lança simultanément trois projets d'appareils supersoniques, le premier d'entre eux portait le nom d'avion '98' et le numéro de projet 5201. Le 17 mai 1954, l'arrêté N°683-301 du Conseil des Ministres autorisa l'OKB à construire et tester l'avion '98' dont la conception était pratiquement prête. En novembre, l'usine N°156 commençait l'assemblage du premier avion destiné aux essais en vol. À la fin du mois de février de l'année suivante, les turboréacteurs AL-7F sont enfin terminés, les essais dynamiques commencent et, le 7 septembre, le Tu-98 prend l'air avec à son bord le pilote d'essai V. Kovalev et le navigateur K. Malhasian.