Сборка и отработка первого опытного самолета, так называемой «нулевки» {серийный №00-00, бортовое обозначение СССР-68001) шли напряженно. Наличие в ОКБ Туполева мощного опытного производства позволило организовать постройку самолета практически параллельно с его проектированием. При этом изучался один из главных вопросов программы - насколько можно использовать уже освоенные технологии и какое новое производственное оборудование необходимо заказать. Особенную остроту проблеме придавало применение в конструкции Ту-144 титановых сплавов, в связи с чем пришлось разрабатывать новые сварочные агрегаты и станки. Для изготовления длинномерных цельнофрезерованных панелей и лонжеронов потребовалось освоить станки с числовым программным управлением, первые образцы которых были чрезвычайно капризны. В связи с резким повышением требований к качеству поверхности СПС и точности соблюдения теоретических контуров пришлось решить ряд сложнейших вопросов при разработке стапельной оснастки.
Одновременно с работами, проводи -мыми на опытной машине, огромные силы были направлены на создание наземных стендов. На них проходили отработку все важнейшие конструктивно-компоновочные решения, а впоследствии стенды послужили мощным инструментом сертификации Ту-144. Всего было создано 80 (!) натурных стендов, включая стенды силовой установки, отработки топливной системы на горячем и холодном топливе, стенд молниезащиты, комплексный стенд системы управления, натурный тепловой стенд с системой кондиционирования и другие. Наличие их позволило не только вывести на летные испытания самолет, который был в большой мере отработан, но и впервые в СССР разработать комплексную систему оценки отказов с учетом их последствий.
К постройке опытного Ту-144 привлекались Воронежский и Куйбышевский авиазаводы, которые в дальнейшем участвовали в его серийном производстве. Все элементы «нулевки» были изготовлены и доставлены на Жуковскую летно-ис-пытательную и доводочную базу (ЖЛИиДБ) в начале 1968 г., к лету большинство систем уже прошли отработку на стендах и были смонтированы на борту, а 9 октября постройка лайнера полностью завершилась. Работы были организованы по трехсменному графику, причем с августа к ним подключился будущий технический экипаж Ту-144. Его составили опытнейшие специалисты, ранее работавшие на испытаниях боевых самолетов: Н.С.Копылов, В.М.Михайлов, Н.В.Фадеев, В.М.Фетисов, С.Смольский и другие. Всеми работами руководил зам. начальника ЖЛИиДБ В.Н.Бендеров. Говорят, этот человек был буквально влюблен в Ту-144 и отдавал его созданию все свои силы. Вот как он отвечал на вопросы журналистов о надежности лайнера: «Впервые в мире абсолютно все системы самолета резервированы четырехкратно. Начнем с управления. Каждый из элевонов разрезан на 4 секции. Секция приводится в движение двумя гидравлическими бустерами, а сам бустер связан с независимой гидросистемой. Заклинивание и даже разрушение секции не приведет к аварии самолета. Это же относится к рулю направления, разделенному на две независимые секции. Гидросистемы питаются от восьми гидронасосов - по два на каждом двигателе. Резервированы и системы выпуска и уборки шасси, управления носовым обтекателем, кондиционирования воздуха, пилотажно-навигационное оборудование».