Однако в те далекие годы первой половины XX века прогресс авиационной техники в части улучшения летно-тактических характеристик самолетов бомбардировочной авиации (за счет улучшений аэродинамики, развития конструкции, технологии и совершенствования силовых установок) был настолько стремителен, что самолет, находившийся несколько лет в разработке и только-только принятый на вооружение, к тому моменту становился морально устаревшим. Нечто подобное произошло и с ТБ-3: начало работ – в 1925 году, первый полет прототипа – в конце 1930 года, выход первой серийной машины и поступление в ВВС – в начале 1932 года, полномасштабная серия – через полтора-два года. Таким образом, с учетом освоения в войсках, выход соединений, оснащенных ТБ-3, на приемлемую оперативную готовность можно отнести к середине 30-х годов.

За это время получили дальнейшее развитие средства ПВО: появились новые истребители-перехватчики, на подходе были новые скоростные истребители-монопланы с мощным бортовым стрелково-пушечным вооружением, зенитная артиллерия получала на вооружение новые зенитные орудия и системы управления. Все это значительно снижало шансы на выживание в бою таких сравнительно тихоходных и маловысотных "бомбовозов", какими были ТБ-3. И никакие программы модернизации (модификации ТБ-3 4М-34, ДБ-А и т.д.), а также дальнейшее развитие исходной идеи ТБ-1 – ТБ-3 по тупиковому пути увеличения габаритов и массы (проекты ТБ-4 и ТБ-6) не могли решить проблемы. Срочно требовалось приступать к проектированию дальнего бомбардировщика, летно-тактические данные которого значительно превосходили бы то, что было достигнуто на ТБ-3.