На самолете предполагалось установить тонкое стреловидное крыло треугольной формы в плане. Передняя кромка воздухозаборников значительно выступала за переднюю кромку консолей крыла. Передняя опора шасси убиралась в нишу, расположенную в фюзеляже; основные опоры шасси - в ниши, расположенные в мотогондолах. Между мотогондолами на трех параллельных точках подвески, одна из которых совпадала с осью симметрии фюзеляжа, размещалось вооружение самолета.
Совместно созданная ВВС СССР и Государственным комитетом по авиационной технике комиссия в период с 21 мая по 3 июня 1963 г. рассмотрела представленные материалы проекта и оценила их положительно. В своем Заключении она отметила, что дальний сверхзвуковой ударно-разведывательный самолет Т-4, предложенный ОКБ П. О. Сухого, по своему назначению, летно-техническим характеристикам, составу радиоэлектронного оборудования и вооружения в основном удовлетворяет требованиям ВВС к современным дальним ударно-разведывательным комплексам и является наиболее перспективным среди самолетов подобного класса. Представленные материалы предлагалось взять за основу для постройки макета и начала рабочего проектирования.
В конце 1963 г. ударно-разведывательный самолет Т-4 отдельным Постановлением ЦК КПСС и Совета Министров СССР был принят к разработке.
К сотрудничеству с ОКБ П. О. Сухого был привлечен широкий круг научных организаций. Так, в период с 1962 по 1965 гг. в аэродинамических трубах ЦАГИ был проведен большой объем работ по продувке аэродинамических моделей самолета.
В 1961-65 гг., когда в ОКБ окончательно сформировался облик самолета Т-4, было разработано 50 альтернативных вариантов его аэродинамической компоновки. Основное внимание уделялось поиску оптимального варианта для решения главной задачи: самолет должен был выполнять длительный полет на высоте со скоростью втрое превышающей скорость звука.
Аэродинамическая схема «утка» сразу же привлекла внимание проектировщиков. При этом попытки разработать компоновку самолета по другой перспективной схеме - «бесхвостка» - повторялись достаточно регулярно, но успеха не имели. Наиболее распространенная «нормальная» аэродинамическая схема с хвостовым горизонтальным оперением серьезной конкуренции первым двум составить не могла и была забракована в самом начале. В настоящее время не сохранилось даже архивных материалов о работах по такой схеме.
Варьировалась и компоновка на самолете силовой установки. Двигатели на чертежах располагались то в четырех изолированных мбтогондолах под крылом и центропланом; то попарно по схеме «рядом» («пакетной») в двух изолированных мотогондолах под крылом;
то все четыре двигателя в единой центральной мотогондоле по схеме «пакет». Не были обойдены вниманием и более сложные компоновки, такие, как размещение двух двигателей по схеме «пакет» в центральной мотогондоле и двух- в изолированных мотогондолах под крылом; двух двигателей по бокам фюзеляжа и двух - в изолированных мотогондолах; по два двигателя по бокам фюзеляжа.
Иногда поиски приводили к оригинальным, редко встречающимся в мировой практике компоновкам. В частности, заслуживает внимания компоновка четырех двигателей в центральной мотогондоле, где двигатели расположены или попарно друг над другом; или пара верхних двигателей находится ближе к обрезу хвостовой части фюзеляжа, чем пара нижних двигателей. Рассматривалось и расположение двигателей в четырех изолированных мотогондолах, когда две мотогондолы находятся над крылом и две - под крылом.
Также тщательно прорабатывались тип и форма воздухозаборников силовой установки. Не обошли вниманием воздухозаборники с горизонтальной и вертикальной поверхностями торможения, осесимметричные воздухозаборники и воздухозаборники, каждый из которых обслуживал один или два двигателя. Способы их компоновки на самолете тоже различались: центральный, боковые,изолированные и их сочетания.
По расположению относительно фюзеляжа в основном рассматривались низкорасположенные центроплан и консоли крыла.
Наиболее удачными с точки зрения взаимного расположения фюзеляжа, воздухозаборников силовой установки, центроплана и консолей крыла оказались аэродинамические компоновки, включающие в себя наплыв - переднюю часть крыла с большой стреловидностью передней кромки.Наплыв плавно переходит в центроплан и консоли крыла и составляет с ними единую несущую поверхность - несущий корпус, имеющий непрерывную переднюю кромку, переднюю кромку с точками перелома (изменение угла стреловидности), с отрицательным поперечным V центроплана и консолей крыла или без него.
