TB-3 bol úplne kovový lietadlo oceľovej konštrukcie, ako jeden z návrhov z Andrei Tupolev dizajnérskej kancelárie, ktorá mala byť založená na 1918-na-všetky kovové lietadlá konštrukčné postupy a technológie, ktoré bol priekopníkom Hugo Junkers. Rám bol zložený z V-sekcie trámy pokryté non-napätej vlnitý kože v rozmedzí od 0,3 mm (1⁄64 palca) na 0,8 mm (1⁄32 palca) v hrúbke. Vlnky boli 13 mm (0,51 palca) a hlboké 50 mm (1,97 palca) od seba. canvertile krídla bol podporovaný štyrmi trubice-sekcie spars.
jeden