В-третьих, появились удобные подходы для ее осмотра и ремонта, в том числе в полете. И наконец, стало возможным взять на борт две полные смены радиоэкипажа (лица, работающие с комплексом и обслуживающие его в полете) по 12 человек в каждой, что было весьма желательно ввиду большой продолжительности полета. Немаловажно было и то, что благодаря наличию избыточных объемов в фюзеляже в случае необходимости можно было наращивать состав целевого оборудования. Тем не менее, работы по комплексу долго не выходили из стадии научно-технических проработок. Причин было несколько. Прежде всего, военные еще некоторое время продолжали настаивать на использовании серийного Ту-95, а не Ту-114, только проходившего госиспытания. Кроме того, возникли большие сложности при разработке радиотехнического комплекса и его оптимального размещения на борту самолета.

30 января 1960 г. был утвержден общий вид Ту-126 на базе Ту-114, и начался этап рабочего проектирования. К тому времени появилась и реальная бортовая РЛС «Лиана» – вариант известной наземной станции П-30, которая должна была стать основой всего комплекса ДРЛО (от слова «Лиана» и был присвоен шифр самолету Ту-126 – изделие «Л»). Общее руководство по данной тематике, как и по всем машинам семейства Ту-95/114, осуществлял Н. И. Базенков. Основная часть проектных работ по переделке Ту-114 возлагалась на Куйбышевский филиал ОКБ-156 при заводе № 18, которым руководил А. И. Путилов, внесший огромный вклад в создание нового самолета. Большую помощь оказывал и сам завод № 18, а также другие предприятия и организации как ГКАТ, так и смежных отраслей промышленности.

Согласно проекту, наиболее существенные изменения касались конструкции фюзеляжа и состава оборудования, а также ряда самолетных систем. Кабина летного экипажа практически не менялась, лишь на рабочем месте штурмана стало немного теснее из-за дополнительного оборудования. Верхняя палуба была разбита на отсеки. В первом размещались бортовая ЭВМ, места операторов и часть блоков «Лианы».