Посетившие выставку президент Франции и министр авиации обратили особое внимание на комфорт в АНТ-35, где кабины пилотов и пассажиров отапливались и вентилировались, причем пассажиры имели индивидуальные вентиляцию и освещение. Однако АНТ-35 не удовлетворял главного заказчика — компанию «Аэрофлот». Среди недостатков отмечалось, что высота салона не позволяла пассажирам перемещаться по нему в полный рост. Второй экземпляр самолета, получивший обозначение АНТ-35бис, отличался большей длиной и высотой фюзеляжа. Вместо двигателей М-85 установили более мощные М-62ИР с границей высотности около 1500 метров.

В 1937 году, после ареста А. Н. Туполева, этот самолет под обозначением ПС-35 (пассажирский самолет) был запущен в серию на заводе № 22. Первоначально планировалось выпустить 150 машин, затем их число сократили до пятидесяти. Но и этот план остался на бумаге. Всего было построено девять самолетов. В период с 1938 по 1941 год ПС-35 эксплуатировались на линиях Москва — Львов, Москва — Одесса, Москва — Ленинград. 1 сентября 1937 года начались полеты на линии Москва — Рига — Стокгольм, затем на линии Москва — Прага.

Начиная с ПС-35, в состав экипажей самолетов «Аэрофлота» стали включать стюардесс. Первой стюардессой «Аэрофлота» по праву можно считать Э. Городецкую, первоначально зачисленную, правда, на должность кладовщицы.

В годы Великой Отечественной войны ПС-35, как и все его крылатые собратья, были переведены на военные рельсы. Пилотируемые летчиками гражданской авиации, они доставляли срочные грузы и пассажиров на прифронтовые аэродромы. В довоенные годы требования к самолетам очень быстро менялись. Главный акцент делался на скорость, что объясняется низким процентом пассажирских перевозок «Аэрофлота». В 1934 году, когда началось проектирование АНТ-35, был объявлен конкурс на скоростные пассажирские самолеты. Согласно тактико-техническим требованиям, максимальная скорость машин этого класса должна достигать 400–420 км/ч. Особенностью самолетов ЗИГ-1, ПС-35, «Сталь-7» была предельно обжатая площадь поперечного сечения фюзеляжа, сделанная для снижения лобового сопротивления.

В конце 1930-х годов требования к пассажирской машине еще раз изменились. В соответствии с ними была закуплена лицензия на производство американского самолета «Дуглас» DC-3, строившегося в нашей стране под индексом ПС-84 (Ли-2), более полно отвечавшего требованиям «Аэрофлота» и прослужившего до конца 1960-х годов. При той же мощности двигателей, что и у ПС-35, он имел большую грузоподъемность при меньшей скорости.

По задумке Андрея Николаевича, самолет этот был дальнейшим развитием РД-ВВ, но с двумя двигателями. Над проектом такого самолета работала с декабря 1934 года бригада П. О. Сухого под общим руководством А. Н. Туполева. Дальний бомбардировщик АНТ-37 (ДБ-2), оснащенный двумя звездообразными двигателями М-85 (копия французского мотора «Гном-Рон» 14К) мощностью 800 л. с., поднялся в воздух 16 июня 1935 года. 20 июля в воздухе произошло разрушение фюзеляжа за крылом. Причиной были вибрации горизонтального оперения, вызванные производственным дефектом в подъемнике стабилизатора. Летчик-испытатель К. К. Попов и ведущий инженер M. M. Егоров спаслись, погиб электротехник. Происшествие было неожиданным и послужило основанием для дальнейших исследовательских работ по флаттеру и бафтингу с целью добиться устранения этих явлений во всяком новом самолете, что явилось де-факто неразрешимой задачей.

В самолете-дублере ДБ-2, строившемся почти одновременно, были сделаны силовые зализы крыла и усилен фюзеляж, причем его масса изменилась незначительно.

Самолет испытывался в 1936 году в НИИ ВВС и показал дальность полета с 1000 килограммов бомб — 5000 километров при средней скорости 213 км/ч. Но для того времени эти качества, кроме дальности, были уже недостаточны, и как бомбардировщик самолет принят не был.

24–25 сентября 1938 года женский экипаж Валентины Гризодубовой (штурман Марина Раскова, второй пилот Полина Осипенко) совершил дальний беспосадочный перелет из Москвы на Дальний Восток на самолете АНТ-37 «Родина». Туполев в то время был в заключении, и эта его машина получила новое название — ЦАГИ-37. За 26 часов 29 минут экипаж Гризодубовой преодолел расстояние 6450 километров (по прямой — 5910 километров), установив тем самым мировой женскийрекорд дальности полета.

В том историческом полете не все было гладко. Гризодубова опасалась, что застекленная кабина в носовой части самолета может разбиться при сложной посадке, и поэтому приказала находящейся там Расковой покинуть машину с парашютом. Переносные радиостанции были в то время редкостью, и после прыжка «потерявшуюся» Раскову искали в тайге девять суток.

Оставшиеся в самолете Гризодубова и Осипенко летели до полной выработки топлива. Им удалось совершить посадку на поверхность замерзшего озера без шасси, практически не повредив самолет. Позднее муж Гризодубовой, летчик-испытатель В. А. Соколов, перегнал самолет в Москву.

За этот рекордный перелет В. С. Гризодубовой, П. Д. Осипенко и M. M. Расковой были присвоены звания Героев Советского Союза. Они стали первыми женщинами, удостоенными этого высокого звания.

Андрей Николаевич Туполев, находясь вместе с товарищами в изоляции в Болшеве, внимательно следил за полетом по радио и по газетам. По-своему, образно и сдержанно, он комментировал его, радовался удачному завершению перелета.

В становлении бомбардировочной авиации страны ОКБ А. Н. Туполева к тому времени заняло прочное лидирующее положение. Там были созданы такие этапные для своего времени машины, как тяжелый бомбардировщик ТБ-3 и скоростной бомбардировщик СБ. Коллектив Туполева обладал большими потенциальными возможностями и солидным опытом разработки многомоторных самолетов тяжелого и среднего класса.

Проектные работы над самолетом, названным АНТ-41, начались в августе 1934 года и велись в шестой бригаде, которую возглавлял В. М. Мясищев. Ведущим по самолету назначили инженера И. П. Мосолова.

К тому времени тактико-технические требования к самолетам подобного класса существенно возросли. Это было вызвано не столько улучшением летных характеристик тяжелых бомбардировщиков, сколько быстрым прогрессом одноместных истребителей. Поэтому создание воздушного крейсера довольно крупных размеров, сопоставимого с одноместными истребителями по основным летным показателям, и в первую очередь по скорости, представляло собой исключительно трудную техническую задачу. Однако у разработчиков АНТ-41 были все основания для уверенности в успехе, ведь не прошло даже года с момента создания двухмоторного бомбардировщика СБ, который по скорости полета не только не уступал, но даже превосходил все серийные истребители и был близок к новейшему из них — скоростному истребителю-моноплану Н. Н. Поликарпова И-16, еще только проходившему испытания.

Один из принципиальных вопросов, от которого во многом зависел выбор основных компоновочных решений и проектных параметров, состоял в определении круга выполняемых боевых задача. Ведь с момента создания первого воздушного крейсера Р-6 прошло уже довольно много времени и возможности авиации изменились. Основная идея конструкторов была очень четко выражена в проекте технических требований, направленном Туполевым на согласование начальнику НИИ ВВС. В разделе «Назначение самолета и его летно-технические качества», в частности, говорилось:

«Самолет должен быть спроектирован таким образом, чтобы он смог силами парковых мастерских (при наличии соответствующих запасных частей) быть подготовлен для выполнения следующих назначений: крейсера, бомбардировщика, сухопутного торпедоносца.

…Для всех вариантов назначения самолета должна быть выполнена следующая последовательность тактических требований по степени их важности: огневая защита, дальность, скорость, потолок».

После ряда согласований Я. Н. Алкснис в апреле 1935 года утвердил тактико-технические требования к самолету, в соответствии с которыми он был, во первых, заявлен как легкий крейсер (ЛК-4), во-вторых, он должен был быть торпедоносцем, в-третьих — бомбардировщиком. Туполев протестовал: «Это же самолет, а не лапоть. Его нельзя натянуть на любую ногу».