O TB-3 era un avión de construción de aceiro totalmente metálico, como un dos deseños da oficina de deseño de Andrei Tupolev para basearse nas prácticas de deseño de aeronaves totalmente metálicas de 1918 en diante e na tecnoloxía pioneira de Hugo Junkers. O marco estaba composto de vigas de sección V cubertas con pel ondulada non estresada que oscilaban entre 0,3 mm (1⁄64 in) e 0,8 mm (1⁄32 in) de grosor. As ondulacións eran de 13 mm (0,51 in) e profundas de 50 mm (1.97 in) de distancia. A á de cantilever estaba apoiada por catro espigas de sección de tubo. En 1934, grazas ao desenvolvemento de aleacións de aceiro máis fortes, as ás foron aumentadas de 39,5 a 41,85 metros (129,6 a 137,3 pés) con unha área de á principal para aumentar de 234,5 a 234,6 metros cadrados cada unha, e a tecnoloxía foi pioneira por Hugo Junkers.
unha