Работы по созданию дальнего бомбардировщика-ракетоносца «145» с крылом изменяемой геометрии были начаты в ОКБ А.Н.Туполева в 1965 году. Машина рассматривалась как дальнейшее развитие линии самолета «106», направленное на увеличение скорости, дальности и улучшение взлетно-посадочных характеристик исходного самолета. В известном смысле, работы по самолету «106» являлись эволюцией темы самолета Ту-22 и предусматривали оснащение машины более мощными перспективным и двигателями.

Замысел создателей самолета «145» состоял в интеграции хороню отработанного планера, бортовых систем и вооружения бомбардировщика Ту-22 с крылом изменяемой стреловидности и перспективными двигателями, создававшимися для сверхзвукового пассажирского самолета Ту-144. Однако в дальнейшем, по рекомендациям ЦАГИ, а также из-за стремления улучшить технико-эксплуатационные характеристики машины, двигатели, размещавшиеся в отдельных мотогондолах в хвостовой части самолета, были «опущены» в фюзеляж, а регулируемые воздухозаборники с длинными воздушными каналами размещены по бокам фюзеляжа. Самолет оснастили новым трехопорным шасси, основные стоики которого, выполненные но рычажно-баллансирной схеме, убирались в крыло и фюзеляж (а не в крыльевые гондолы, как на Ту-22).

К моменту завершения технического проектирования самолета «145» (Ту-22М) от исходного Ту-22 остался, фактически, лишь бомбовый отсек, способный вмещать до 12000 кг боеприпасов. По существу была создана новая машина, отвечающая требованиям к дальнему бомбардировщиков 70-х годов, предназначенному для решения двух основных задач; нанесения ударов по стратегическим целям (в пределах континента) и поражения крупных морских целей (в первую очередь - авианосных ударных групп и соединений).