Туполев особенно подчеркивал, что в данном проекте использовались узлы и агрегаты других самолетов, созданных в ЦАГИ — АНТ-3 (Р-3), АНТ-7 (Р-6) и АНТ-8. Больше всего узлов заимствовали у Р-6 — консоли крыла и оперение. Оценка проекта участниками совещания была неоднозначной, однако общее мнение оказалось благоприятным для Туполева. Первым пунктом принятого постановления стала фраза: «Схему пассажирского самолета АНТ-9 утвердить». Позже нашли и способ обойти перегруженный план АГОСа. Заказчиком стала Комиссия по организации пассажирского самолетостроения, образованная приказом по УВВС от 12 июня 1928 года. В нее вошли представители ВВС, ЦАГИ, Авиатреста, ОСОАВИАХИМа и авиакомпании «Добролет».
Работу над АНТ-9 решили считать внеплановой и вести в сверхурочное время. На каждый этап оформляли трудовые соглашения. Всего на проектирование ассигновали 100 тысяч рублей. Половину этой суммы выделили ВВС, а остальные — поровну «Добролет» и ОСОАВИАХИМ. Согласно заключенному с ЦАГИ договору опытный экземпляр АНТ-9 требовалось представить к 1 мая 1929 года. Для первой машины выбрали мотоустановку из трех «Титанов». Этот пятицилиндровый звездообразный двигатель воздушного охлаждения был разработан в Англии конструкторами фирмы «Бристоль», а во Франции выпускался по лицензии. К началу июля модель будущего АНТ-9 уже продули в аэродинамической трубе, а в начале сентября приступили непосредственно к конструированию. Ведущим инженером проекта являлся А. А. Архангельский, он же проектировал фюзеляж. Крылом занимался В. М. Петляков, шасси — А. Н. Путилов, оперением — Н. С. Некрасов, силовой установкой — братья Е. И. и И. И. Погосские. 24 сентября 1928 года завершили выполнение чертежей общего вида. Фактически заново сделали фюзеляж с центропланом, шасси и мотоустановку. Фюзеляж имел поперечное сечение, близкое к прямоугольному, и изготавливался целиком из кольчугалюминия. Обшивка была гофрированной. Жесткость фюзеляжа увеличивалась диагональными лентами-растяжками. В самом носу размещался центральный мотор. За противопожарной перегородкой располагалась кабина для двух пилотов и бортмеханика. Она отделялась еще одной перегородкой от пассажирского салона. В салоне в два ряда, слева и справа от прохода, стояли девять пассажирских кресел. За салоном находились гардероб, два багажных отделения и туалет.
Двигатели крепились к моторамам, сваренным из труб. Рамы имели резиновые демпферы для гашения вибрации. Бензин размещался в крыльевых баках. Двигатели должны были вращать деревянные двухлопастные винты фиксированного шага, специально спроектированные в ЦАГИ.
В октябре был закончен полноразмерный макет АНТ-9, который 2 ноября был представлен комиссии. Не теряя времени, начали сборку фюзеляжа и крыла опытного самолета. В марте приступили к прочностным испытаниям.
Кое-что для нового самолета пришлось приобретать за рубежом. В Германии заказали систему освещения, аккумуляторы, стекла пилотской кабины, кресла, ткань и искусственную кожу для отделки салона. Планировалась установка немецких и американских приборов. Но импортные поставки серьезно задерживались, что тормозило сборку. Моторы прибыли с опозданием на три месяца, причем без глушителей. Произошла путаница с поставкой импортных колес, и все же 30 апреля, на день раньше срока, опытная машина была готова. В салоне располагались плетеные камышовые кресла, так понравившиеся в свое время Туполеву. Их аккуратно сделал маленький подмосковный заводик — получилось не хуже, чем у немцев. Окна пассажирской кабины открывались снизу вверх, как в трамвае…