22最初设计的目的是要取代当时苏联服役中的Tu-16轰炸机，以超音速的飞行性能突破防空网和空中拦截，对欧洲的战略目标投掷核子武器攻击。在1950年到1953年之间，图波列夫设计局曾经研究了多种不同任务的超音速飞机设计，包括战术攻击机、侦查机、中型与重型轰炸机等等。等到1954年Tu-16轰炸机进入量产之后，苏联官方正式将下一代超音速轰炸机的发展计画交给该设计局来进行。这一个设计案初期的内部编号是Samolet 103，又被称为Yu计画（Project Yu），这个阶段的基本设计是以Tu-16为蓝本，配合