Как раз к этому времени прояснился вопрос с разработкой радиоэлектронного оборудования машины. 30 мая вышло постановление Совета Министров, согласно которому заводу № 18 по технической документации, подготовленной конструкторским бюро А.Н. Туполева и НИИ-17, поручалось построить самолёт Ту-126 с комплектом бортовой аппаратуры «Лиана». Срок предъявления самолёта на совместные лётные испытания – IV квартал 1961 г. Эскизный проект машины утвердили в августе, а в декабре того же года комиссией ВВС был принят полноразмерный макет.
Опытный образец Ту-126
Самолёт ДРЛО Ту-126 (ранний вариант без УХО)
Компоновка Ту-126 (проект с кормовой пушечной установкой)
Модифицировал Ту-114 в Ту-126 филиал конструкторского бюро, располагавшийся на заводе № 18 в Куйбышеве (ныне Самара). Этот филиал возглавлял один из старейших и талантливейших российских авиационных конструкторов А.И. Путилов, создавший в 1930-е гг. самолёты серии «Сталь». В короткий срок его коллектив совместно с основным конструкторским бюро в Москве подготовил рабочие чертежи и передал их на завод.
Конструктивно Ту-126 в общих чертах повторял исходный пассажирский самолёт Ту-114, отличаясь внешне лишь установленным на фюзеляже «грибом» антенны РЛС «Лиана». Она находилась в круглом обтекателе, смонтированном на мощном пилоне над задней частью фюзеляжа. Интересным техническим новшеством, внедрённым на Ту-126, стало применение вращающегося вместе с антенной обтекателя. На стадии проектирования рассматривались два варианта: общепринятый в мировой практике – с неподвижным обтекателем и вращающейся внутри него антенной и вариант, предложенный А.И. Путиловым, – вращающийся обтекатель, выполненный как одно целое с антенной. В результате детальной проработки выбрали второй – более лёгкий и конструктивно простой. Позже американцы использовали подобное решение на своём самолёте Е-3А.
На Ту-126 обтекатель грибообразной формы с заключённой внутри антенной диаметром 11 м вращался в полёте со скоростью 10 об/мин. Большие проблемы возникли с заказом огромного подшипника для вращающегося узла; в нашей стране таких просто не существовало. Но благодаря влиянию и энергии Туполева производство необходимых подшипников в короткий срок освоили в Москве на одном из подшипниковых заводов. «Лиана» была способна обнаруживать воздушные цели на расстоянии 100 – 350 км, а морские – до 400 км.
Самолёт нёс радиотехническую разведывательную аппаратуру, позволявшую выявлять излучение РЛС противника на удалениях до 500 – 600 км. Её антенны, так же как антенны связи, систем РЭП и передачи информации, располагались на фюзеляже сбоку, сверху и снизу. На концах стабилизатора крепились обтекатели радиотехнической системы «Лира». Оборудование самолёта обеспечивало передачу данных на наземные командные пункты на расстояние до 2000 км.