В конце 1948 г. появились новые отечественные реактивные двигатели ВК-1 со статической тягой 2700 кгс, и ОКБ Туполева приступило к разработке двух модификаций самолёта «73» под них: бомбардировщика «81» (Ту-18) и разведчика «79» (Ту-20). Официальным основанием для созданиям этих машин стало Постановление Совмина СССР № 4765-1865 от 23 декабря 1948 г. Разведчик должен был оснащаться двумя двигателями ВК-1 и одним РД-500. В апреле 1949 г была закончена постройка макета зтой машины, но затем работы по ней прекратили, что стало одним из последствий майского совещания у Сталина.
Необходимо отметить, что при проектировании самолётов «79» (Ту-20) и «81» (Ту-18) впервые в СССР по инициативе С.М.Егера были введены ограничения скорости полета на малых высотах. Тогда считали, что реактивные самолеты должны в основном использоваться на больших высотах, а малые проходить лишь при взлете и посадке на скоростях, значительно ниже максимальных. Это дало возможность ограничить расчетные значения скоростного напора и сделать конструкцию более лёгкой. Для самолётов «79» (Ту-20) и «81» (Ту-18) величина максимального скоростного напора была уменьшена на 21%. По разведчику «79» предварительно рассматривался вариант с тремя ВК-1, но тяга трех таких двигателей при сохранении старой аэродинамической схемы являлась избыточной и для дальнейших проработок в качестве третьего двигателя оставили РД-500.
Официальное задание на самолёт «79» было выдано постановлением Совета Министров от 23 декабря 1948 г. Требования к лётным характеристикам по сравнению с предыдущими проектами значительно подняли. Например, максимальную дальность полета увеличили до 4000 км, скорость — до 940 км/ч, практический потолок — до 14000 м. Первоначально в проработке находился переходной проект на базе самолета «78», получивший обозначение «78-79». Он отличался от прототипа только типом основных двигателей. Но опыт испытаний разведчика «78» показал, что одного улучшения лётных данных недостаточно; требовалось значительно расширить состав навигационного оборудования и улучшить условия для работы фотоаппаратуры на борту.
В январе 1949 г начали разработку эскизного проекта «79». Тактико-технические требования от ВВС получили уже задним числом — 25 марта. Ко 2 апреля были готовы и эскизный проект, и полноразмерный макет По основным размерениям самолёт не должен был отличаться от типа «78». Установка двигателей ВК-1 с учетом дополнительной тяги от РД-500, который теперь работал в течение всего полета, давала увеличение максимальной скорости почти на 100 км/ч и практического потолка — более чем на 2000 м. Заслонка третьего двигателя стала не нужна, и ее сняли. Отказались также от применения в системе управления весьма ненадежных бустеров. Значительно увеличили запас топлива: теперь самолет имел 22 бака, в том числе два — в бомбоотсеке. На крыле и хвостовом оперении установили антиобледенители с отбором теплого воздуха от компрессоров ТРД. Для облегчения взлета с максимальной массой предусмотрели подвеску под центропланом четырех стартовых ускорителей У-5 с тягой по 1300 кг, сокращавших длину разбега на 35-40%. При этом опирались на уже имеющийся опыт: в начале декабря 1948 г провели экспериментальный взлет самолета «78» с четырьмя СПВРД.
На машине установили РЛС ПСБН с фотоприставкой; её оператором стал по совместительству задний стрелок. Обновили состав радиооборудования. Памятуя о капризном поведении фотоаппаратуры при испытаниях самолёта «78», большую часть её разместили в специальном обогреваемом отсеке — «фотоателье», примыкающем к задней гермокабине. Тёплый воздух туда подавался от ТРД РД-500. В «ателье» находились камеры АФА-33/100, АФА-33/75 (или АФА-33/50) и АФА-33/20. Перспективный аппарат АФА-БА-40 устанавливался в нижней части киля. В состав оборудования включили основную радиостанцию РСУ-5 и аварийную АВРА-45. В верхней части фюзеляжа размещалась спасательная надувная лодка ПАС-3.
Чтобы ускорить постройку опытного образца самолета «79», предполагалось использовать готовый планер серийной машины, изготовленный заводом №23. Но разрешений на это так и не получили. Командование ВВС твердо выступало против использования на самолёте разнородных двигателей. Все работы по перспективному разведчику были прекращены приказом МАП в мае 1949 г.
В январе 1949 г ОКБ приступило к разработке эскизного проекта и постройке макета самолёта «81» (Ту-18). 19 марта состоялся предварительный осмотр макета, а 4 мая эскизный проект передали Заказчику для получения заключения. Новый бомбардировщик представлял собой глубокую модификацию самолёта «73» и отличался от него в следующих основных чертах:
- двигатели РД-45 заменили на ВК-1, соответственно изменив конструкцию мотогондол;
- от двигателя РД-500 отказались, перекомпоновав хвостовую часть фюзеляжа и ликвидировав воздухозаборник в форкиле;
- в хвостовой части фюзеляжа решили установить воздушные тормоза;
- решили установить радиолокатор ПСБН, сопряженный с оптическим прицелом ОПБ-5СН (ОПБ-бсн) или аппаратуру точного наведения на цель «РЫМ-С». В связи с этим во второй гермокабине появился пятый член экипажа — радиооператор;
- общий запас топлива довели до 10400 л, размещенных в 23 баках;
- разработали тепловую противообледенительную систему.
Проект полностью отвечал требованиям Постановления № 4765-1865, но Заказчик его не принял из-за увеличения экипажа до 5 человек. Было выдвинуто требование сократить экипаж до 3 человек с одновременным изменением системы оборонительного вооружения по типу применявшегося на Ил-28. Тем самым ВВС давали возможность ОКБ Туполева продолжить работы по самолету, несмотря на категорический тон майского Постановления по Ту-14.
