С обнаружением воздушных целей на дальних подступах лучше всего могут справиться самолёты, имеющие на вооружении мощную обзорную РЛС. Самолёт для этих целей должен обладать большой продолжительностью полёта — 10-12 часов, практическим потолком 8000-12000 м, и немалой дальностью полёта. К концу 1950-х гг. наиболее подходящими были самолёты КБ А.Н.Туполева. Согласно постановлению правительства №608-293 от 4 июля 1958 г. этому КБ поручалось спроектировать и построить комплекс ДРЛО для обнаружения воздушных и морских целей на базе серийного бомбардировщика Ту-95. Тема в КБ получила обозначение самолет «126», официальное — Ту-126 (самолет «Л»).

Проведенный анализ и первые оценочные проекты КБ показали, что создавать комплекс на базе Ту-95 нецелесообразно, более рациональным было бы использовать пассажирский самолет Ту-114. Фюзеляж Ту-114 позволял разместить большое количество радиоэлектронной аппаратуры, обеспечить ей нормальный температурный режим на борту и создать приемлемые условия для длительной работы экипажа, который должен был состоять из двух смен по 12 человек.

в начале 1960 г. ВВС определили базовый самолёт, на котором должно быть установлено оборудование ДРЛО — на основе серийного Ту-114. 30 мая 1960 г. вышло новое постановление правительства СССР №567-230, в котором заводу №18 поручалось построить самолёт Ту-126 с комплексом бортовой аппаратуры «Лиана». РЛС «Лиана» создана в Московском НИИ приборостроения под руководством А.Т.Метельского. Антенна станции размещалась во вращающемся надфюзеляжном обтекателе, РЛС способна обнаруживать воздушные цели на дальности до 350 км, а крупные морские цели — на удалении до 400 км. Самолёт предполагалось использовать на Арктическом ТВД, где не имелось сплошного радиолокационного поля.

Работа по самолёту Ту-126 шла довольно быстро, эскизный проект был утвержден в августе 1960 г., а в декабре был принят макет самолёта. Самые существенные изменения в планере Ту-114 претерпел фюзеляж. В носовой части установили обтекатель головок астросекстантов, под фюзеляжем — воздухозаборник системы охлаждения РЛС «Лиана», антенну которой расположили во вращающемся обтекателе диаметром 11 м на пилоне перед килем. Антенна вращалась в полёте со скopocтью 10 оборотов в минуту. Возникла проблема с заказом большого подшипника для вращающегося узла, в стране таких просто не существовало. Благодаря энергии А.Н.Туполева производство таких подшипников было освоено в Москве. Внутри пилона для технического обслуживания имелся люк, а высота обтекателя позволяла свободно перемещаться в нём человеку. Пассажирская кабина базового самолёта претерпела существенное изменение, передняя и средняя части фюзеляжа были заняты пультами с рабочими местами операторов, в задней части располагались агрегаты РЛС и связи. В кормовой части фюзеляжа для улучшения путевой устойчивости внизу установлен дополнительный киль, а на концах стабилизатора закрепили антенны согласующего устройства «Арфа».

Экипаж Ту-126 состоял из двух смен по двенадцать человек. В составе лётного экипажа было два штурмана, два пилота, бортинженер и радист. В составе радиотехнического экипажа был командир (офицер наведения), четыре оператора и инженер. Ввиду большой продолжительности полёта, до 11 часов без дозаправки, смены периодически менялись. Для свободной смены были оборудованы места для отдыха.

Первый опытный самолёт Ту-126 был построен осенью 1961 г. Первый полёт совершил 23 января 1962 г. с экипажем во главе с лётчиком-испытателем И.М.Сухомлиным. Первые семь испытательных полётов были выполнены с макетом станции «Лиана». Лётные испытания продолжались до апреля 1965 г., хотя уже в ноябре 1963 г. самолёт был запущен в серийное производство. Характеристики устойчивости и управляемости самолёта Ту-126 с РЛС наверху практически не отличались от характеристик Ту-114. Всего построено девять машин, на серийных машинах в кормовой части устанавливали контейнер с аппаратурой РЭП, а в носовой части — систему дозаправки топливом в полёте, аналогичную применявшейся на Ту-95. Недостатком РЛС «Лиана» была невозможность определять цели на фоне земли, и появление в 1960-х гг. самолётов, способных проникать к цели на низкой высоте, сделало комплекс Ту-126 практически беспомощным. В 1984 г. самолеты Ту-126 сняли с вооружения, заменив на новые А-50 с РЛС «Шмель».

Тактико-технические характеристики Ту-126
Экипаж, чел   4-5 (плюс 7-8 человек операторов ДРЛО)
Размах крыла, м   51.20
Длина самолета,м   55.20
Высота самолета,м   
  полная   16.05
  без антены   13.70
Площадь крыла,м2   311.50
Масса, кг   
  пустого самолета   105000
  нормальная взлетная   170000
  максимальная взлетная   175000
Внутренние топливо   72980
Тип двигателя   4 ТВД ККБМ (Кузнецов) НК-12ВМ
Мощность, кВт   4 х 11035
Максимальная скорость, км/ч   850
Крейсерская скорость, км/ч   650
Практическая дальность, км   12550
Продолжительность полета, ч.мин   25.0
Практический потолок, м   11000-13000