основу советской дальнебомбардировочной авиации составляли тяжелые бомбардировщики ТБ-3, созданные под руководством А. Н. Туполева. С нормальной бомбовой массой 1000 кг эти самолеты имели дальность 2200 км при крейсерской скорости полета около 180... 200 км/ч. Пять подвижных пулеметов обеспечивали защиту ТБ-3 от нападения воздушного противника. Ко времени принятия на вооружение летно-тактические данные самолетов ТБ-3 были достаточно высокими, однако быстрые темпы развития авиационной техники, увеличение скоростей боевых самолетов, особенно истребителей, общее повышение эффективности средств противовоздушной обороны потребовали уже в 1932–1933 гг. начать исследовательские и опытно-конструкторские работы над новым типом дальнего бомбардировщика, способным заменить самолеты ТБ-3 во второй половине 1930-х гг. Были составлены технические требования к такому самолету, в соответствии с которыми новый бомбардировщик должен был нести 1000 кг бомб на дальность не менее 3000 км и на расчетной высоте обладать максимальной скоростью полета не менее 350 км/ч. Под руководством А. Н. Туполева развернулись работы по созданию самолета ДБ-2, отвечавшего этим требованиям.
Однако, будучи осведомленным о новейших работах в области истребительной авиации, С. В. Ильюшин считал, что из-за увеличения скорости перспективных истребителей до 400...450 км/ч дальний бомбардировщик с заданной максимальной скоростью полета будет малоэффективным при действии против хорошо защищенных различными средствами противовоздушной обороны тыловых объектов противника. В связи с этим перед руководством Главного управления авиационной промышленности и ВВС был поставлен вопрос о создании скоростного дальнего бомбардировщика с заданной техническими требованиями дальностью полета, но с максимальной скоростью на расчетной высоте около 400 км/ч. В то время для тяжелого самолета такая скорость считалась очень большой.
Предложение С. В. Ильюшина явилось следствием проводившихся им с начала 1933 г. в ЦКБ завода имени Менжинского проектных исследований по дальнему бомбардировщику, в процессе которых были изучены особенности различных схем самолета, в том числе и схемы летающего крыла, выбраны наивыгоднейшие параметры машины, определена потребная мощность двигателей.