Tu-4 có hình dáng gần như giống hệt B-29, nhưng việc đưa một thiết kế Mỹ vào dây chuyền sản xuất Liên Xô đòi hỏi một cuộc chuyển đổi kỹ thuật khổng lồ. Từ kích thước, động cơ đến hệ thống điện và vũ khí, gần như mọi chi tiết đều phải được tính toán lại.