По инициативе Антонова уже в начале 1954 г. в Киев начали прибывать авиаинженеры из Москвы, Риги, Ленинграда, Таганрога и Воронежа. В апреле коллектив принял первый большой выпуск студентов ХАИ. Завод №473 передал ОКБ один из сборочных цехов для опытного производства.
Особую обеспокоенность Антонова вызывало отсутствие у коллектива опыта создания подобного самолета. Главный конструктор обращается к А.Н.Туполеву и С.В.Ильюшину с просьбой направить в его ОКБ чертежи по Ту-16 и Ил-28, разрешить ознакомиться с конструкциями этих самолетов непосредственно на серийных заводах. Вскоре одна группа киевских конструкторов изучала Ил-28 на авиазаводе в Москве, другая — Ту-16 в Казани. Помог Антонову и Бартини. «Мы были с ним в хороших отношениях, — вспоминал впоследствии Олег Константинович, — и я написал: нельзя ли получить у Вас чертежи пола? Они этот пол не сделали, а мы осуществили на Ан-8, немного видоизменив. Идея конструкции пола была очень интересная. Она заключалась в том, что сквозь шпангоуты пропускались продольные балки ферменной конструкции. В результате пол получился очень прочным, легким, и никаких претензий к нему не было». Благодаря приобретенному опыту удалось избежать многих ошибок при проектировании и существенно сократить сроки создания нового самолета. В июле 1954 г. эскизный проект изделия «П» был закончен.
Специфика разрабатываемого самолета поставила перед коллективом ОКБ ряд сложных проблем, требовавших проведения большого объема теоретических и экспериментальных исследований. Особую сложность вызвало конструктивное решение хвостовой части фюзеляжа с большим грузолюком (длина 7,4 м и ширина 2,95 м). Незамкнутый контур фюзеляжа плохо воспринимал нагрузки от хвостового оперения. Была разработана под руководством Е.А.Шахатуни методика прочностного расчета такого силового отсека, затем построена его модель в масштабе 1:10 с точным воспроизведением всех узлов и соединений, включая крепеж заклепками. Проведенные прочностные испытания этой модели позволили выбрать оптимальный по весу вариант конструкции люкового отсека.