«Ту-95» с 1952 года является самым быстрым в мире самолётом с турбовинтовыми двигателями. Сразу после его появления у инженеров родилась идея модернизации ТУ-95 с целью установки на борт атомного реактора.
В 1956 году начались работы по проекту «Ту-95ЛАЛ» (летающая атомная лаборатория). Самолёт длиной почти 50 метров и массой около 150 тонн был рассчитан на девять членов экипажа. Он оснащался четырьмя турбовинтовыми двигателями, общая мощность которых составляла 60 тысяч л.с. Ядерный реактор было решено размещать в грузовом отсеке.
В то время советские атомщики утверждали, что полноценный и безопасный реактор должен быть размером с дом. Однако инженеры, работающие над самолётом, смогли адаптировать конструкцию реактора, значительно уменьшив её габариты. «Сжатие» реактора значительно ослабило радиационную защиту, поэтому на заднюю стенку кабины экипажа устанавливался толстый слой свинца.
Уже через два года был построен испытательный реактор и наземный стенд для его тестирования. В ходе проверки под Семипалатинском, внештатных ситуаций обнаружено не было, а заданная мощность была успешно получена. Следующим шагом стало испытание реактора во время полноценного полёта с экипажем.
Весной 1961 года состоялся первый полёт «Ту-95ЛАЛ» . За несколько месяцев состоялось 34 полёта, все из которых прошли успешно. Испытания показали что конструкция получилась достаточно удачной, защита эффективно справлялась с радиацией, однако требовались некоторые доработки. Концепция «атомолёта» казалась перспективной, и было решено дальше развиваться в этом направлении. По завершении лётных испытаний самолёт был отправлен в Иркутск, где с него был демонтирован реактор.
Сам самолёт был уничтожен, после чего начались работы над новым проектом атомного самолёта — «Ту-119». Также проектировался сверхзвуковой бомбардировщик «Ту-120» с шестью двигателями, способный нести вооружение массой до пяти тонн.
Однако американцы посчитали подобные проекты нецелесообразными и прекратили свои разработки. СССР стало некого догонять, к тому же проекты были очень дорогими и опасными (авария в бортовом реакторе могла вызвать глобальную катастрофу). В итоге в конце 1960-х годов все работы в этом направлении были прекращены.