В конце 1960 г., после выступления Н. С. Хрущева на Сессии Верховного Совета о нецелесообразности развития военной авиации, вышло Постановление ЦК КПСС и Совета Министров СССР, которое прекращало все работы по новым перспективным боевым самолетам. В ОКБ Лавочкина был закрыт Ла-250 "Анаконда", у "суховцев" - Т-37, на фирме Микояна - Е-150, у Мясищева - М-52 и М-56. Два конструкторских бюро - С.А. Лавочкина и В.М. Мясищева передавались во вновь образующееся Министерство общего машиностроения, Мясищев был назначен начальником ЦАГИ, а Лавочкин целиком сменил тематику на ракетную. Одновременно многие авиационные конструкторские бюро получили задания по ракетной тематике. Было разрешено заниматься только модифицированием существующих самолетов.
Закрывая разработку новых самолетов, Н.С. Хрущев не рискнул выступить напрямую против патриарха советской авиации Андрея Николаевича Туполева и остановить тему "135", тем более что продолжение разработки этого самолета было выгодно военным, поскольку он наиболее близко подходил под параметры новых ТТТ. Наоборот, ОКБ А.Н. Туполева было предложено проработать возможность увеличения скорости полета самолета "135" до 3000 км/ч, поскольку заокеанский ХВ-70 обладал крейсерской скоростью полета, равной 3000 км/ч.
Кроме того, председатель ГКАТ Петр Васильевич Дементьев предложил создание нового ударного самолета "истребительным" КБ: П.О. Сухого и А.С. Яковлева. Конструкторское бюро А.М. Микояна привлечено не было, поскольку было загружено работами над самолетом Е-155. Проектирование таких тяжелых машин в этих конструкторских бюро было неординарным событием, но только у истребительных конструкторских бюро был большой опыт по разработке самолетов, способных летать на больших сверхзвуковых скоростях.
Генеральный конструктор Павел Осипович Сухой. (ОАО ‘ОКБ Сухого")
П.В. Дементьев с большим уважением относился к А.Н. Туполеву, оценивая шансы проекта "135" как более предпочтительные. Он, видимо, предполагал, что победителем станет проект "135", а если конкурс выиграет разработка Сухого, то в связи с отсутствием производственных мощностей у его конструкторского бюро, все работы будут оставлены за Туполевым. И некоторые последующие факты косвенно подтверждают это.
После объявления конкурса все три КБ приступили к проектированию нового самолета.
В выданных конструкторским бюро технических заданиях (ТЗ) была сформулирована концепция создания нового самолета.
Поскольку основным препятствием ударного самолета является система противовоздушной обороны (ПВО) противника, то новая машина должна была создаваться с учетом возможностей ПВО и способностью преодолевать ее с минимальными потерями. В начале шестидесятых годов основным средством борьбы с воздушными нарушителями в странах Запада были армейские зенитные ракетные комплексы (ЗРК): "Howk", "Nike-Hercules", а также морские - "Terrier", "Talos" и "Tartar". Основу истребительной авиации составляли самолеты: McDONNEL F-101 "Voodoo", CONVAIR F-102 "Delta Dagger", LOCKHEED F-104 "Starfighter", GENERAL DYNAMICS F-106 "Delta Dart", McDONNEL F-4 "Phantom II", DASSAULT "Mirage III", SAAB J-35 "Draken" и другие. У ЗРК максимальные дальность поражения составляла 160 км и высота - 30 км, а максимальная скорость поражаемой цели - 775 м/с. Самолеты могли поражать цели на высоте до 25 км и скоростях до 2650 км/ч.
Для защиты от возможных атакующих действий противовоздушной обороны противника (при ее прорыве) новый самолет-ракетоносец должен был иметь крейсерскую скорость полета равную 3000 км/ч и потолок 22-24 км. При подлете к цели на такой скорости системы наведения радиолокационных станций (РЛС) противника не успевали перехватить бомбардировщик и навести на него зенитную ракету. В заднюю полусферу новый ударный самолет не могли бы поразить ни истребитель-перехватчик, ни зенитная ракета.
Новый самолет должен был иметь дальность полета 6000 - 8000 км и нести не менее двух крылатых ракет средней дальности с радиусом действия 400 - 600 км, что позволяло бы самолету применять оружие вне досягаемости средств ПВО.
Работа по новому самолету в опытном конструкторском бюро П.О. Сухого началась в начале 1961 г. Первоначальная проработка его облика была поручена заместителю начальника бригады общих видов Александру Михайловичу Полякову, а руководство ею Ивану Ивановичу Цебрикову.
Осенью 1960 г. генеральным конструктором П.О. Сухим в Государственный комитет по авиационной технике было внесено предложение о создании дальнего сверхзвукового ударного самолета-разведчика с двумя ракетами и двумя подвесными топливными баками с крейсерской скоростью полета 2500-2650 км/ч, дальностью 7-8 тыс. км и возможностью полета на высоте 18-22 км. Без топливных баков его скорость составляла 3000 км/ч и дальность уменьшалась до 6-6,5 тыс. км. Кроме того, приказом по ГКАТ №376 от 3 ноября 1961 г. было предписано начальникам ЦАГИ, ЛИИ, ЦИАМ, ВИАМ и НИАТ обеспечить совместную работу с заводом №51 по продувкам моделей, выбору материалов конструкции, выбору параметров самолета и другим вопросам, а главному конструктору ОКБ-36 (ОКБ им. П.А. Колесова) П.А. Колесову и генеральным конструкторам ОКБ-300 и ОКБ-165 С.К. Туманскому и А.М. Люльке принять участие в разработке проекта сверхзвукового самолета-ракетоносца.