Тем временем в ОКБ приступили к выпуску чертежей самолета «64» и к постройке стапелей для сборки первого экземпляра. По планеру и силовой установке практически вопросов не было. Камнем преткновения стало оснащение самолета в нужные сроки современным оборудованием, соответствующим требованиям ВВС. Предприятия-смежники ОКБ А. Н. Туполева не могли на этом этапе обеспечить самолет «64» не только заказанным навигационным и радиолокационным оборудованием, но и автоматизированной дистанционной системой управления стрелково-пушечным вооружением.

Ввиду того что работы по самолету «64» имели первостепенное государственное значение, все подробности докладывались Л. П. Берии, курировавшему атомную программу, и непосредственно И. В. Сталину. Информация о причинах задержек и сбоев в проектировании и постройке самолета была им хорошо известна и привела руководителей страны к принятию кардинального решения по созданию стратегического авиационного носителя. Сталин счел наиболее целесообразным скопировать американский Б-29, четыре экземпляра которого в разное время оказались на территории СССР, на Дальнем Востоке, после вынужденных посадок. Работы по копированию и освоению самолета серийным производством были поручены ОКБ А. Н. Туполева и заводу № 22 в Казани.

В начале июня 1945 года А. Н. Туполев и его заместитель А. А. Архангельский были вызваны в Кремль к Сталину. Оба они были уверены, что речь пойдет о проекте «64», поэтому захватили с собой красочный альбом с основными данными и впечатляющими цветными рисунками. Но разговор у Сталина пошел на другую тему, и альбом не пригодился.

По воспоминаниям Архангельского, Сталин, поздоровавшись, сразу перешел к сути вопроса: «Товарищ Туполев, вам надо скопировать американский Б-29. Подробности — у Шахурина». Туполев, несколько растерявшись от неожиданного поворота событий, промолчал. Архангельский ответил за обоих, что задание будет выполнено. Они быстро покинули кабинет Сталина и направились к наркому авиационной промышленности А. И. Шахурину. 6 июня 1945 года вышло решение Государственного Комитета Обороны, по которому ОКБ Туполева поручалось организовать производство самолета Б-4 — советской копии-аналога американского бомбардировщика Б-29. Начало этих работ в ОКБ стало окончанием активного проектирования самолета «64».

Несмотря на то что все силы ОКБ прямым приказом были переключены на Б-4, еще почти два года самолет «64» оставался в планах туполевцев. С момента утверждения макета в апреле 1945 года исходный проект неоднократно перерабатывался с учетом тех конструкторских решений, которые инженеры ОКБ увидели на Б-29. В результате третий и последний вариант проекта «64» с двигателями в 2300 л. с. был готов к концу 1946 года и отличался от предыдущих проектов. Он стал низкопланом, что позволило унифицировать конструкцию планера как для бомбардировочного, так и для пассажирского варианта. Остекление передней кабины летчиков стало ступенчатым, что значительно улучшило обзор. В передней кабине была установлена радиолокационная станция «Кобальт», созданная по типу американской. Бортовое оборудование, в особенности радионавигационное, было расширено по составу в соответствии с требованиями заказчика и комплектацией аналогичных систем на Б-29.

Работы над третьим вариантом проекта «64», возможно, были подстраховкой на случай неудачи с копированием Б-29. Аналогично вело себя и Министерство авиационной промышленности, выпустив для своей подстраховки приказ от 27 марта 1946 года «о разработке проекта и подготовке производства четырехмоторного самолета-бомбардировщика с двигателями АМ-46ТК». Таким образом, вялотекущие в ОКБ работы по проекту «64» обрели официальную поддержку. И только через год, когда на заводе в Казани был готов первый серийный Ту-4 и успех грандиозной программы по копированию Б-29 стал очевиден, министерство выпустило новый приказ от 16 апреля 1947 года, по которому все работы по самолету «64» прекращались. Так завершилась более чем трехлетняя история этого сложнейшего туполевского проекта, оставшегося на бумаге.

И для коллектива ОКБ А. Н. Туполева, и для него лично напряженная работа над проектом «64» стала еще одной школой, много давшей при проектировании тяжелых боевых и гражданских самолетов, созданных в конце 40-х — начале 50-х годов.

Жесткий опыт Великой Отечественной войны, когда в стране научились вынужденно быстро развертывать новые производства, добиваться бесперебойного выпуска сложных боевых машин в отсутствие самого необходимого, прежде всего квалифицированной рабочей силы, организовывать выпуск и «ставить на серию» новые образцы боевой техники, поднял советский авиапром на качественно новый уровень. Вопросами серийного производства ведало Министерство авиационной промышленности, материаловеды предлагали новые, более прочные, более легкие, более жаростойкие металлы и сплавы, разработчики двигателей предлагали все более мощные моторы, оборонный отдел ЦК обеспечивал взаимодействие всех составляющих, поддерживал давление в кровеносной системе, питающей этот непростой механизм. Клубок, зачастую тесно связывающий главных конструкторов, наконец был распутан. Туполев, в значительной степени связанный ранее «смежными» вопросами, получил возможность больше заниматься своим непосредственным делом.

В 1947 году на серийном экземпляре Ту-2 было проведено исследование работы роллс-ройсовских турбореактивных двигателей «Нин-I» («Nene-I»), незадолго до того закупленных В. Я. Климовым в Англии. Сразу стало очевидно, что схему и конструкцию самолета придется изменить — ввести носовое шасси и увеличить объемы топливных баков.

Андрей Николаевич отнесся к новым двигателям с искренним интересом. Он помнил и реактивный «раж» Сергея Королева, знал и противоречивые, но порой восторженные отзывы о боевой работе немецких реактивных машин, прежде всего Ме-262, и разведывательные донесения о реактивных полетах итальянцев, англичан, американцев.

ОКБ А. Н. Туполева быстро, в течение трех месяцев, разработало проект самолета «77», получившего впоследствии обозначение Ту-12. Он стал первым советским реактивным бомбардировщиком и отвечал новым требованиям: имел два двигателя «Нин-1» общей тягой 2270 кгс, шасси с носовым колесом, крыло и разнесенное хвостовое оперение от Ту-2, удлиненную носовую часть и увеличенную на 0,5 метра высоту фюзеляжа.

По личному предложению Туполева, немедленно официально поддержанному Булганиным, Хруничевым и Вершининым, прорабатывался и промежуточный вариант бомбардировщика: двигатели АШ-82ФН сохранялись, а в задней части фюзеляжа устанавливался двигатель «Нин» с соплом под горизонтальным хвостовым оперением, стреловидным в плане. Но в процессе дальнейших работ решили, что установка двух разнородных двигателей (требовавших различного по сути топлива — бензина и керосина) не будет продуктивной, да и по массе такая комбинация окажется слишком тяжелой для крыла. Работы над «реактивным бомбардировщиком с тремя двигателями» (проекты «74» и «76») были прекращены.

Летчик-испытатель А. Д. Перелет 27 июля 1947 года совершил первый 18-минутный полет на реактивном бомбардировщике Ту-12, называвшемся тогда опытной машиной «77». Всего в июле 1947 года Перелет на опытной машине выполнил шесть полетов общей продолжительностью 2 часа 7 минут. 29 июля Перелет три раза летал на новом самолете. Вероятно, машину демонстрировали командующему Дальней авиацией Главному маршалу авиации А. Е. Голованову, совершившему в тот же день ознакомительный полет на тяжелом американском бомбардировщике Б-29 вместе с летчиком-испытателем, впоследствии Героем Советского Союза Н. С. Рыбко.