Параметры нового бомбардировщика казались достаточно многообещающими – скорость свыше 400 км/ч, высота полета до 11 000 м, дальность 3500 км, бомбовая нагрузка до 4000 кг в сочетании с достаточно мощным оборонительным вооружением – две 20-мм пушки ШВАК, два 12,7-мм пулемета УБТ и два 7,62-мм пулемета ШКАС.
Испытания первого опытного самолета АНТ-42, без установки пятого двигателя, начались в декабре 1936 года. 11 августа 1937 года были начаты государственные испытания опытного ТБ-7 4М-34ФРН с дополнительным мотором М-100 и агрегатом АЦН-2. Самолет поднялся на высоту 10 800 м, скорость на высоте 8000 м равнялась 403 км/ч. Без пятого двигателя потолок машины был равен 7500 м.
В ноябре 1937 года был арестован сперва А. Туполев, а затем в числе ряда других сотрудников и В. Петляков. Дальнейшая судьба самолёта «42» (обозначение АНТ после ареста Туполева исключалось) была связана с именем Иосифа Фомича Незваля.
Как и В.М. Петляков, И.Ф. Незваль с 1916 по 1918 год после окончания реального училища стал слушателем Императорского Московского технического училища, позже работал машинистом паровоза, затем чертёжником-копировщиком на заводе «Дукс» под началом Н.Н. Поликарпова. Вернулся к учебе в МВТУ в 1920 году, после получения диплома с 1923 года работал вместе с В. Петляковым.
В конце 1937 года И. Незваль стал фактическим руководителем всех дальнейших работ по бомбардировщику, которому удалось довести самолет до серийного выпуска, вопреки всем обстоятельствам.
Судьба ТБ-7 оказалась крайне непростой, а отношение к нему советского руководства переменчивым и неоднозначным. Одно из распространённых объяснений этому факту было пущено в оборот небезызвестным Виктором Суворовым (В. Резуном), утверждающим, что отказ от массового производства ТБ-7 был связан с принятием И. Сталиным решения о подготовке к наступательной войне, в которой основная роль отводилась фронтовой авиации. Однако справедливость этого утверждения вызывает значительные сомнения.
Иное объяснение приводит в своих мемуарах А.С. Яковлев: «В начале 1939 года правительством было созвано большое совещание… Мне запомнилось, что начальник НИИ ВВС Филин настойчиво выступал за широкое строительство четырехмоторных тяжелых бомбардировщиков ПЕ-8. Сталин возражал: он считал, что нужно строить двухмоторные бомбардировщики ПЕ-2 и числом побольше. Филин настаивал, его поддержали некоторые другие. В конце концов Сталин уступил, сказав:
– Ну, пусть будет по-вашему, хотя вы меня и не убедили.
ПЕ-8 поставили в серию на одном заводе параллельно с ПЕ-2. Вскоре, уже в ходе войны, к этому вопросу вернулись. ПЕ-8 был снят с производства, и завод перешел целиком на строительство ПЕ-2. Война требовала большого количества легких тактических фронтовых бомбардировщиков