Во второй половине 1960-х годов самолеты Ту-126 АВАКС советских ВВС начали демонстрировать признаки устаревания; одним из неотъемлемых недостатков бортового радиоэлектронного оборудования была неспособность распознавать низколетящие цели на фоне помех на земле. В 1969 году советское правительство приняло решение начать разработку нового самолета системы АВАКС, оснащенного более современным комплексом авионики "Шмель". ОКБ Туполева присоединилось к этой программе.
Военные заказчики оговорили, что в качестве платформы для нового АВАКС будет использоваться один из серийных типов тяжелого самолета, а не проектироваться новый самолет с нуля. Соответственно, ОКБ изучало возможность адаптации Ту-142М, Ту-154 и Ту-126 для этой роли.
По разным причинам первые два самолёта оказались плохо приспособленными для этой задачи, а Ту-126 к тому времени уже не производился. ОКБ Туполева было вынуждено разработать проект с чистого листа, которому было присвоено обозначение «156» (Ту-156). Этот самолёт, оснащённый четырьмя турбовентиляторными двигателями Соловьёва Д-30КП мощностью 12000 кгс в подкрыльевых гондолах, имел базовую компоновку Boeing E-3A Sentry. Его гондола должна была устанавливаться над фюзеляжем на двух пилонах. Шасси состояло из трёх основных стоек (две убирались внутрь, а одна — вперёд).
Это предложение было отклонено военными, которые настаивали на использовании уже существующего типа производства. В результате ВВС СССР выбрали проект Ил-76МД конструкции Ильюшина/Бериева, в основе которого лежал планер проверенного транспортного самолёта Ил-76.