Pod koniec lat 40. w biurze konstrukcyjnym Mikulina opracowano nowy silnik turboodrzutowy o dużym ciągu AM-03, z którym następnie w 1950 opracowano kilka wariantów nowego powiększonego projektu wywodzącego się z samolotu „86”, oznaczonych początkowo roboczo „494” i „495”, z różnym rozmieszczeniem silników (rozpatrywano też warianty z 4 silnikami TR-3A lub TR-5). Z uwagi na zachęcające wyniki, w czerwcu 1950 biuro Tupolewa otrzymało oficjalne zamówienie rządowe na zaprojektowanie bombowca dalekiego zasięgu, z dwoma silnikami TR-3F (AL-5) Liulki. Jednakże Tupolew zdecydował użyć mocniejszych silników AM-03, umieszczonych w gondolach po obu bokach kadłuba. Dalsze prace prowadzono pod oznaczeniem projektu „88” (lub Tu-88 albo „wyrób N” – oznaczenie wewnątrzzakładowe).
Prototyp samolotu „88”, który otrzymał następnie oznaczenie wojskowe Tu-16, zbudowano pod koniec 1951. Został on oblatany 27 kwietnia 1952. Próby wykazały jednak konieczność zmniejszenia masy konstrukcji w celu osiągnięcia zakładanego zasięgu. Drugi ulepszony prototyp „88-2” został oblatany 6 kwietnia 1953;