A TB-3 egy teljesen fém repülőgép volt acélkonstrukcióból, mivel az Andrej Tupolev tervező irodájának egyik tervezése a Hugo Junkers által 1918-ban elindított, teljesen fém repülőgép tervezési gyakorlatain és technológiáján alapult. A keret V-szekciójú gerendákból állt, amelyek nem feszített hullámos bőrrel borultak, 0,3 mm-től 0,8 mm-ig vastagságban. A hullámok 13 mm-es és 50 mm-es mélységben voltak egymástól. A canvertile szárnyat négy csőszekciójú sziklánya támogatta. 1934-ben, az erős acélötvözetek fejlesztésének köszönhetően, a szárnyak szélessége 39,5 méterről 41,85 méterre (129,6 méterről 137,3 méterre) nőtt, a fő szárnyak toronyterületén egyidejűleg 234,5 méterről 234,6 méterre, a Hugo Junkers által elindított technológia alapján.
egy