1944年，一架从成都起飞的B-29轰炸机炸完日本后，迫降在苏联远东海参崴机场，斯大林认为这是天上掉下的礼物，将这架飞机拆解成105000个零件，画了40万份草图，成功造出了图-4轰炸机。 1944年7月29日一架B-29轰炸机在执行对日本轰炸任务后因发动机故障迫降苏联远东海参崴附近区域，随后另外两架B-29也因类似原因在数月内降落同一地区，总计三架完好飞机被苏联方面扣留。这些飞机后来被转运至莫斯科附近的伊兹梅洛沃机场接受进一步处理，机组成员则在1945年1月经伊朗返回美国。 斯大林下令将其中一架飞机作为拆解模板，第二架用于飞行测试和训练，第三架留作对照标准。三架飞机分别来自不同生产批次，包括一架威奇托工厂生产的B-29-5-BW型号。安德烈·图波列夫领导的设计局接到任务后，组织900多家工厂和研究机构参与，整个逆向工程从1945年6月正式启动，目标是在两年内实现量产。 拆解工作从大型组件开始逐步细化到单个零件，工程师团队测量了大量部件并完成105000份图纸绘制。过程中需要将美国英寸单位全部换算为毫米，同时适应苏联现有的铝合金规格。机身蒙皮厚度存在差异，原B-29采用1/16英寸规格，苏联调整为0.8至1.8毫米不等的厚度以匹配本地材料生产条件。 发动机替换成为核心适应环节，原机配备的Wright R-3350型被更换为苏联Shvetsov ASh-73型径向发动机。这种发动机功率达到2400马力，工程师调整了安装支架、油路和冷却系统以确保适配。火控系统经过重新设计后，12.7毫米机枪升级为10门23毫米Nudelman-Suranov NS-23机炮，分别安装在四个炮塔和尾部位置，提升了整体火力配置。 雷达和无线电设备也采用苏联自主型号替换，原有美国识别系统因不适用而被移除。起落架轮胎和除冰靴等部件根据三架原型机的实际情况进行整合，只有一架原型机带有除冰靴，因此图-4最终保留了这一特征。所有改动都在保持飞机整体结构接近原型的前提下完成，原型机重量仅比B-29增加约340公斤。 1947年2月第一架图-4在喀山飞机厂完成总装。5月19日试飞员尼古拉·雷布科驾驶该机完成首次飞行，他生于1911年，此前已积累丰富试飞经验。1947年8月3日莫斯科图希诺航空节上三架图-4低空飞过现场，西方观察者最初以为这些是原被扣留的B-29，直到第四架出现才意识到苏联已实现复制。 到1950年苏联共生产847架图-4，装备多个远程轰炸机团并在1949年进入大规模服役。这些飞机在1951年10月18日完成苏联首次空投原子弹RDS-3的投放任务，标志着核打击能力初步形成。生产工作持续至1952年结束，期间图波列夫设计局持续优化细节以适应批量制造需求。 1949年起苏联开始向中国提供图-4支持，1953年2月正式交付10架飞机。这些飞机飞抵中国后帮助组建独立轰炸机部队，部分后期还增加两架导航训练型。图-4在中国服役至1980年代，部分改装为其他用途继续发挥作用。