На основании полученных результатов приняли решение о постройке жесткокрылого (то есть без тросовых растяжек) самолета-моноплана деревянной конструкции. Большие трудности возникли с выбором двигателя. Конструкторам пришлось сделать целый ряд расчетов под двигатели, которые они надеялись получить. Однако ни один из них приобрести не удалось. С трудом раздобыли старый, сильно изношенный шестицилиндровый двигатель «Анзани» воздушного охлаждения мощностью 35 л. с. (25,7 кВт). Это был тот самый мотор, который Туполев с товарищами ставили на аэроплан, спроектированный еще в 1909 году и который летал уже, увы, в отсутствие Туполева.
Под него вновь произвели расчеты: полный аэродинамический, прочности свободнонесущего крыла, прочностной для двух вариантов — с короткой и удлиненной частью фюзеляжа, экономический. Постройка самолета началась в апреле 1922 года. Она была в самом разгаре, когда (до октября — на общественных началах) приступила к работе Комиссия по постройке самолетов из металла под председательством А. Н. Туполева, в состав которой вошли сотрудники Авиационного отдела ЦАГИ. Так сформировалась инженерная ячейка, руководимая Туполевым, из которой вскоре выросло одно из мощнейших в мире авиационных опытно-конструкторских бюро.
Впоследствии, уже после окончания Великой Отечественной войны, по предложению Андрея Николаевича, день официальной организации комиссии 22 октября 1922 года был принят всеми как дата образования ОКБ Туполева.
К этому времени уже были получены первые полуфабрикаты — листы и гнутые профили из кольчугалюминия. Испытания образцов показали, что сплав можно рекомендовать как материал для цельнометаллических самолетов. Вполне естественно, что энтузиасты решили ввести кольчугалюминий в конструкцию строящегося самолета. Пришлось провести дополнительные расчеты и новые статические испытания отдельных узлов. Конечно, такое решение задержало постройку, но зато АНТ-1 стал первым отечественным монопланом со свободнонесущим крылом и рядом деталей из кольчугалюминия.
Первым отечественным монопланом со свободнонесущим крылом, но деревянной, а не смешанной конструкции, был одноместный истребитель ИЛ-400. Самолет, построенный Н. Н. Поликарповым в содружестве с И. М. Косткиным, совершил первый полет в мае 1923 года.
Туполевский «спортивный моноплан», как сами конструкторы назвали АНТ-1 еще до его рождения, строили в одной из комнат второго этажа бывшего особняка купца-меховщика Михайлова. Сейчас в этом здании, расположенном в Москве, на улице Радио, в доме 17, находится Научно-мемориальный музей H. E. Жуковского. В первый год деятельности у Туполева было всего четверо непосредственных помощников: И. И. Погосский, В. М. Петляков, А. И. Путилов и Н. С. Некрасов. Кроме того, работали еще пять инженеров-испытателей — Б. М. Кондорский, Н. И. Подключников, Е. И. Погосский, Т. П. Сапрыкин, Н. И. Петров и три конструктора — Д. Н. Осипов, А. П. Голубков, И. Ф. Незваль. Всего туполевское ОКБ в начале пути имело 13 специалистов и 30 рабочих.