АНТ-1 — одноместный опытный спортивный самолёт, совершивший первый полёт 21 октября 1923 года; первая разработка ОКБ им. Туполева. Спроектирован А. Н. Туполевым на основании его опыта при создании аэросаней и кораблей. Самолёт представлял собой свободнонесущий моноплан смешанной конструкции.

АНТ-10 (Р-7) — разведчик-бомбардировщик, разработанный в ОКБ Туполева в конце 1920-х годов.

АНТ-20 «Максим Горький» — советский агитационный пассажирский 8-моторный самолёт, самый большой самолёт своего времени с сухопутным шасси. Построен на авиационном заводе города Воронежа

АНТ-29 (ДИП-1 от дальний истребитель пушечный) — пушечный опытный двухместный истребитель, разработанный в ОКБ Туполева в начале 1930-х годов.

МДР-2 (второе название АНТ-8) — морской дальний разведчик, разработанный ОКБ Туполева и совершивший первый полёт в 1931 году.

МК-1 (второе название АНТ-22) — самолёт-летающая лодка, совершивший первый полёт в 1934 году.

АНТ-9, ПС-9 или «Крылья Советов» — ближнемагистральный трёхдвигательный самолёт, один из первых советских многоместных пассажирских самолётов, разработан в СССР в конце 1920-х годов.

Туполев ТБ-3 (известный как АНТ-6) — советский тяжёлый бомбардировщик, стоявший на вооружении ВВС РККА в 1930-е годы.

Хотя ТБ-3 официально снят со службы в бомбардировочных (но не военно-транспортных) частях в 1939 году, но продолжал использоваться как тяжёлый бомбардировщик и транспортный самолёт большую часть Великой Отечественной войны. Построено 818 самолётов. Не сохранилось ни одного ТБ-3.

Ту-2, также известный как АНТ-58 и самолёт «103» (по кодификации НАТО: Bat — «Летучая мышь») — двухмоторный советский высокоскоростной дневной бомбардировщик / фронтовой бомбардировщик) времён Второй мировой войны.

Ту-4 (изделие «Р», по кодификации НАТО: Bull — «Бык») — поршневой советский стратегический бомбардировщик, состоял на вооружении дальней авиации ВВС СССР с 1949 года до начала 1960-х годов. Самолёт является нелицензионной копией американского бомбардировщика В-29, воспроизведённым методом обратной разработки по трём интернированным во время Второй Мировой Войны американским B-29 . При этом его конструкция, оборудование, вплоть до интерьера гермокабин, были строго скопированы с американского образца, за исключением пушечного вооружения, винтомоторной группы силовой установки и радиостанции. Советские двигатели имели мощность 2400 л. с. вместо 2200 л. с. у оригинала.

Ту-16 (изделие «Н», по кодификации НАТО: Badger — «Барсук») — советский тяжёлый двухмоторный реактивный многоцелевой самолёт. Выпускался в различных модификациях, включая ракетоносный вариант, самолёт-заправщик, самолёт РЭБ и др. Серийно выпускался с 1953 по 1963 год тремя авиационными заводами.

Ту-22 — машина «105», изделие «А», изделие «Ю», (по кодификации НАТО: Blinder) — советский дальний тяжёлый сверхзвуковой самолёт конструкции КБ Туполева. Строился в вариантах бомбардировщика, ракетоносца, разведчика и постановщик помех. Предназначался для замены парка машин типа Ту-16. В дальнейшем ударные варианты Ту-22 были полностью заменены на различные серии Ту-22М, Ту-22 в вариантах разведчиков и постановщиков помех эксплуатировались вплоть до начала последнего десятилетия XX века.

Ту-22М («изделие 45») по кодификации НАТО: Backfire) — советский дальний сверхзвуковой ракетоносец-бомбардировщик с крылом изменяемой стреловидности.

Ту-95 (проект «95», изделие «В», по кодификации НАТО: Bear — «Медведь») — советский и российский турбовинтовой стратегический бомбардировщик-ракетоносец, самый скоростной в мире самолёт с винтовыми двигателями. До настоящего времени — единственный в мире серийный бомбардировщик и ракетоносец с турбовинтовыми двигателями. Являлся советским символом обеспечения военно-стратегического паритета в холодной войне. Остаётся на службе как носитель крылатых ракет, в том числе таких, как Х-101, благодаря более низкому расходу топлива, чем у реактивных самолётов, а главное — большей скрытности от спутников SBIRS, способных наблюдать за крупными стратегическими бомбардировщиками с реактивными двигателями по выхлопам из последних. National Interest отмечает, что довольно наивно считать Ту-95 «устаревшим оружием», так как фактически от подобного самолёта ничего не требуется, кроме как летать на большую дальность, а реальным его оружием являются новейшие крылатые стелс-ракеты — такие как X-101, которые при дальности 5500 км позволяют Ту-95 «безнаказанно» атаковать цели за пределами радиусов действия любых систем ПВО. Практическое применение Ту-95 в Сирии доказало, что самолёт не является «абстрактным средством ядерного сдерживания», а может реально использоваться в современных локальных войнах.

«98» (Ту-24) (по кодификации НАТО: Backfin — «Спинной плавник») — прототип реактивного бомбардировщика со стреловидным крылом, разрабатывавшегося в конструкторском бюро А. Н. Туполева.

Ту-104 (по кодификации НАТО: Camel — «Верблюд») — первый советский реактивный пассажирский самолёт. В период с 1956 года, после приостановки по техническим причинам полётов британского реактивного авиалайнера «Комета», до октября 1958 года, когда был введён в коммерческую эксплуатацию американский реактивный авиалайнер Boeing 707, Ту-104 был единственным эксплуатирующимся реактивным авиалайнером в мире.

15 февраля 1961 года с Ту-104 было выполнено первое в Советском Союзе наблюдение солнечного затмения с самолёта (на высоте 10 000 м).

Ту-114 «Россия» (по кодификации НАТО: Cleat — «Зажим») — турбовинтовой дальнемагистральный пассажирский самолёт, спроектированный в СССР в 1955 году на основе бомбардировщика Ту-95.

Производился в 1961—1965 годах на серийном заводе № 18 в Куйбышеве. Всего был построен 31 экземпляр серийных самолётов.

Самолет Ту-116 (Ту-114Д), «проект 116» — пассажирский вариант серийного бомбардировщика Ту-95М для межконтинентальных полётов представителей высшего руководства СССР, всего переоборудовано два бомбардировщика Ту-95М, на случай возможной задержки в сроках доводки лайнера «проект 114». Литера «Д» означает «дипломатический», а не «дальний», как ранее публиковалось в литературе.

Предназначался для ведения фото- и радиоразведки на дальность до 3200 км. Построен на основе опытного беспилотного ударного самолёта-снаряда Ту-121. Другое обозначение: ДБР-1 (дальний беспилотный разведчик).

Ту-124 (по кодификации НАТО: Cookpot — «Кастрюля») — советский пассажирский самолёт для авиалиний малой протяжённости, вмещающий до 56 пассажиров.

Ту-124 фактически является уменьшенной копией ранее разработанного Ту-104, и оба типа схожи внешне, но различаются размером, а также конструктивным исполнением некоторых агрегатов. Ту-124 — переходный этап от первого поколения пассажирских авиалайнеров ко второму. На нём впервые для пассажирских самолетов применены турбореактивные двухконтурные двигатели, отличающиеся от турбореактивных двигателей повышенной экономичностью. Самолёт был разработан с целью заменить устаревшие Ил-14 и Ли-2 на местных маршрутах, при этом предполагалось, что Ту-124 займёт все линии, связывающие Москву с крупными городами с продолжительностью полёта до 1 часа.

Ту-126 (изделие «Л» (Лиана), по кодификации НАТО: Moss — «мох») — первый советский самолёт-носитель радиоэлектронных средств дальнего радиолокационного обнаружения воздушных и морских целей (самолёт ДРЛО). Создан на базе пассажирского лайнера Ту-114 в качестве носителя аппаратуры радиолокационного комплекса «Лиана» и аппаратуры взаимодействия с авиационно-ракетным комплексом дальнего перехвата (АРКП) «Ту-28-80» («Ту-128С-4»)

Ту-134 (по кодификации НАТО: Crusty — «Заскорузлый») — советский пассажирский самолёт на 76-80 пассажиров для авиалиний малой и средней протяжённости, разработанный в начале 1960-х годов в ОКБ им. Туполева и выпускавшийся серийно с 1966 по 1984 год на Харьковском авиационном производственном объединении. Первый полёт выполнил 29 июля 1963 года, в эксплуатации с сентября 1967 года. Один из самых массовых пассажирских самолётов, собиравшихся в Советском Союзе. Всего, вместе с опытными и предсерийными образцами, было построено 854 самолёта всех модификаций. Полностью производство было прекращено в 1989 году. Ту-134 поставлялся на экспорт в страны Варшавского договора.

Ту-134УБЛ (по кодификации НАТО: Crusty-B) — учебно-тренировочный самолёт, разработанный в ОКБ Туполева в начале 1980-х годов на базе пассажирского лайнера Ту-134. Принят на вооружение ВВС СССР в 1982 году.

Продолжает использоваться в ВВС России для обучения курсантов полётам на Ту-22М3 и Ту-160. Также его применяют для поддержания навыков строевых пилотов, чтобы сократить расход лётного ресурса боевых самолётов.

Ту-142 (по кодификации НАТО: Bear-F) — советский и российский дальний противолодочный самолёт (ДПЛС).

Изначально предназначался для обнаружения и уничтожения ПЛАРБ противника в районах патрулирования. Фактически в ВМФ применяется для дальней океанской разведки, визуальной или радиотехнической, для дежурства в системе поисково-спасательной службы и только потом для поиска и слежения за ПЛАРБ (после окончания холодной войны).

Ту-144 (по кодификации НАТО: Charger) — советский сверхзвуковой пассажирский самолёт, разработанный КБ Туполева в 1960-е годы.

Является первым и одним из двух в мире (наряду с британско-французским «Конкордом») типов сверхзвуковых авиалайнеров, которые использовались в гражданской авиации для коммерческих перевозок.

Ту-154 (по кодификации НАТО: Careless — «Беззаботный», на сленге советских пилотов — «Полтинник», «Туполь», «Большая Тушка» или «Аврора») — советский трёхдвигательный реактивный пассажирский авиалайнер для авиалиний средней протяжённости, рассчитанный на перевозку 152—180 пассажиров. Разработан в 1960-х годах в СССР в ОКБ Туполева.

Первый полёт был выполнен 3 октября 1968 года. Производился серийно с 1970 по 1998 годы, пережив несколько модернизаций. Темп выпуска иногда достигал пяти единиц в месяц (c 1976 по 1981 год производилось в среднем более 1 самолёта в неделю, в 1980 максимально 77 самолётов за год).

С 1998-го по 2013 годы велось мелкосерийное производство самолётов Ту-154М на самарском заводе «Авиакор». В феврале 2013 года, после выпуска борта № 998, «Авиакор» сообщил об окончании производства самолёта данного типа.

Самый массовый советский реактивный пассажирский самолёт, который до конца 2000-х годов оставался одним из основных самолётов на маршрутах средней дальности.

Ту-154 — один из самых быстрых в мире серийных пассажирских лайнеров.

Ту-160 (заводское обозначение: «изделие 70», обозначение разработчика — «К», по кодификации НАТО: Blackjack — «Блэкджек») — сверхзвуковой стратегический бомбардировщик-ракетоносец с крылом изменяемой стреловидности, разработанный в ОКБ Туполева в 1970-х годах. Главный конструктор — В. И. Близнюк.

Является самым крупным и самым мощным в истории военной авиации сверхзвуковым самолётом и самолётом с изменяемой геометрией крыла, а также самым тяжёлым боевым самолётом в мире, имеющим наибольшую среди бомбардировщиков максимальную взлётную массу. Это также самый скоростной бомбардировщик из находящихся на вооружении. Среди лётчиков получил прозвище «Белый лебедь».

На самолёте установлено 46 мировых рекордов.

Ту-204 — советский и российский среднемагистральный узкофюзеляжный пассажирский самолёт, разработанный в конце 1980-х — начале 1990-х годов в ОКБ Туполева для замены на авиалиниях пассажирского самолёта Ту-154. Производится с 1990 года на заводе «Авиастар-СП» в Ульяновске, а также с 1996 года на КАПО имени С. П. Горбунова в Казани (модификация Ту-214). Рассчитан на 164—215 пассажиров и дальность полёта 4200—5920 км. Использует российские двигатели ПС-90А.

Ту-214ОН («Открытое небо») — самолёт авиационного наблюдения, разработанный в ОАО «Туполев» на базе пассажирского самолёта Ту-214. Самолёт создан специально для выполнения полётов в рамках Договора по открытому небу над территориями стран-участниц договора для замены самолётов Ан-30Б и Ту-154М ЛК-1.

Ту-214ОН - первый в истории Договора по открытому небу самолёт, оснащённый всеми видами разрешённой аппаратуры наблюдения.

Ту-230 (проект "230") — проект советского дальнего гиперзвукового ударного самолёта. Разрабатывался в ОКБ Туполева под общим руководством А.А.Туполева и А.Л.Пухова, ведущим по теме был назначен Ю.А.Фазылов. Проектирование было начато в 1983 году и завершено в 1985 году.

Ту-244 — отменённый советско-российский проект перспективного дальнемагистрального сверхзвукового пассажирского самолёта второго поколения ОКБ Туполева.

Ту-334 — российский ближнемагистральный пассажирский самолёт, разработанный в 1990-х годах с целью заменить выводящиеся из эксплуатации Як-42, Ту-134 и Ту-154Б. По ряду причин серийное производство самолёта организовано не было.

Ту-444 — отменённый проект российского сверхзвукового пассажирского самолёта деловой авиации разработки ОАО «Туполев». Пришёл на смену проекту Ту-344, являлся конкурентом проекту ОКБ Сухого SSBJ. В принятой в конце 2012 года государственной программе «Развитие авиационной промышленности на 2013—2025 годы» упоминания о проекте отсутствуют

Перспективный авиационный комплекс дальней авиации (ПАК ДА, заводское обозначение: «изделие 80») — проект российского стратегического бомбардировщика-ракетносца нового поколения, разрабатываемый компанией ПАО «Туполев». Проект не является развитием или модернизацией уже существующих машин, а представляет собой принципиально новый летательный аппарат.

Работы по проработке концепции изделия начались в 2009 году, первый полёт предполагается осуществить в 2025, принятие на вооружение — к 2028 году. В будущем ПАК ДА должен заменить стоящие на вооружении российских ВКС самолёты дальней (стратегической) авиации Ту-95 и Ту-160 и частично взять на себя функции Ту-22М3.