スターリンは第二次世界大戦中にアメリカに対しレンドリース法によりB-29を供与するように要求したが、アメリカは重爆撃機をソ連に渡したくなかったため、拒絶されていた。そうした最中の1944年7月31日、満州の昭和製鋼所を爆撃したB-29の1機 Ramp Tramp（シリアル№ 42-6256）がエンジントラブルを起こしプロペラがフルフェザー状態にする事が出来ず空転し続けるプロペラによって空気抵抗が著しく増加し他のエンジンの出力を上げた事で燃料消費量が増え搭載燃料不足に陥り成都への帰還を断念しソビエト領のウラジオストックの基地へ緊急着陸を行った。翌8月20日には九州の八幡製鉄所を爆撃したCait Paomat (シリアル№42-93829)が対空砲火により被弾し日本軍領地への不時着を避ける為にソビエト領内に侵入しハバロフスクの東方のSikhote Alin地方の丘陵地帯上空で乗機を放棄し乗員がパラシュートで脱出し機体は墜落し大破した。 11月11日General H.H. Arnold Special (シリアル№42-6365)は九州の大村基地への夜間爆撃の際に迎撃してきた日本側の夜間戦闘機に迎撃され被弾しウラジオストックの基地へ緊急着陸を行った。同月21日Ding Hao (シリアル№42-6358)も九州の大村基地近辺の航空機工場の爆撃の際に被弾し他の機体と同様にソビエト領のウラジオストックへ緊急着陸を行った。4機のB-29に搭乗していた搭乗員はソビエトに抑留され翌年の1945年1月にイラン経由で解放されアメリカへ帰還した。ソビエトに寄って接収された機体はそのまま没収され、スターリンの命によりリバースエンジニアリングされた。そしてアンドレイ・ニコラエヴィッチ・ツポレフらにより解体した部品に基づく設計が行われ、1946年夏に完成したのがTu-4である。ただし実際にはTu-4とB-29にはいくつかの違いも認められる。まず、ターボチャージャーはコピーであったものの、エンジンはB-29に搭載されたR-3350のコピーではなく、ソ連製エンジンM-25（R-1820のライセンス生産）の流れを汲むASh-73TKであった。また、性能面では航続距離に大きな差がある。これはB-29の調査の際にインテグラルタンクのコピーに失敗したためとされているが、被弾面積の多い主翼に防弾装備も無く燃料を搭載する事は実戦に於いて生存性が低いと懸念を持ったソビエト側がインテグラルタンクを装備せず防弾タンクを装備した為にオリジナルのB-29よりも燃料搭載量が低いとも考えられる。機銃塔の火器管制装置や機体内の前後通路がコピー出来なかったと噂されているが機体断面図には遠隔機銃塔が描かれている事から火器管制装置は搭載されていると推測される。但し機体内の連絡通路は断面図には描かれて居ない事から省略されている可能性もありえる為一概にコピーに失敗したとは断言出来ない。ソビエトから中華人民共和国の人民解放軍空軍へ輸出され、中国国内でエンジンをレシプロからターボプロップへ改装したりして近代化改修され1988年に最後の早期警戒機仕が退役した。現在では北京にある中国空軍航空博物館に2機のTu-4が展示され、そのうち1機は早期警戒機仕様であり、もう１機は通常の爆撃機仕様であるが、主翼翼下には対艦ミサイルが吊下げられている。
