Поскольку Ту-16 должен был стать первым массовым советским носителем ядерного оружия (сданные промышленностью ВВС 18 Ту-4А с большой натяжкой можно было считать надежным ядерным "щитом сдерживания"), перед ОКБ А.Н.Туполева, ЦАГИ и другими организациями, связанными с ядерной проблемой, поставили задачу обеспечения безопасности самолетов-носителей и их экипажей при взрывах атомных, а затем и термоядерных боеприпасов. Особого внимания потребовало изучение влияния теплового удара от светового излучения на дюралевые сплавы (участники испытаний по применению ядерного оружия рассказывают, что после комплексного воздействия ядерного взрыва на самолет его нижняя дюралевая обшивка протыкалась пальцем, словно тонкий картон). Для решения этих проблем к работе подключились крупные силы ЦАГИ, других отраслевых предприятий и НИИ. была создана экспериментальная база, моделировавшая комплекс воздействующих факторов на самолет при ядерном взрыве. Проводились натурные испытания образцов авиатехники на воздействие реальных ядерных взрывов различной мощности. Отрабатывались наиболее безопасные тактические приемы сброса с самолетов ядерных бомб. В результате всех этих работ ко второй половине 50-х годов удалось внедрить ряд эффективных конструктивных мероприятий защиты новых самолетов-носителей, в том числе и Ту-16, от воздействия поражающих факторов ядерного оружия.
Рабочие чертежи на первый опытный самолет "88-1" (заказ 881) ОКБ подготовило и передало в опытное производство в период с февраля 1951 по январь 1952 года. Работы шли с листа, с взаимными корректировками живой конструкции и бумаги. Темпы постройки для такой крупной машины были впечатляющими: в апреле 1951 года началась подготовка оснастки, в мае уже собрали носовую часть фюзеляжа. К концу 1951 года первую опытную машину построили. Одновременно строился экземпляр планера для статических испытаний. 25 января 1952 года опытный самолет "88-1" перевезли в ЖЛ И и ДБ для дальнейших доводок.
30 января самолет встал в линейку туполевских машин на стоянке, начались доводки оборудования. гонка двигателей, параллельно проводилась установка недостающего, поступавшего с различных предприятий, оборудования.
25 февраля самолет приняли на заводские испытания. Окончательно монтаж поступившего оборудования заканчивается за три дня до первого полета. К этому моменту основная часть необходимого ал я первого вылета оборудования стояла на самолете, остальные системы, в частности агрегаты стрелково-пушечного вооружения, решили устанавливать на борт по мере готовности, в процессе испытаний и доводок.
Для испытаний опытного самолета назначается экипаж во главе с летчиком-испытателем Н.С.Рыбко. Второй летчик – М.Л.Мельников. Помимо Н.С.Рыбко на "88-1" по программе заводских испытаний летал летчик-испытатель А.Д.Перелет, выполнивший на этой машине большое количество испытательных полетов. Ведущим инженером по летным испытаниям назначается Б.Н.Гроздов, от ОКБ ведущим инженером по машине – И.А.Старков. Всеми работами по самолету Ту-16 и его многочисленным модификациям бессменно руководил Д.С.Марков.
Опытный "88-1", поступив на заводские испытания, имел массу пустого самолета 41 тонну, при этом его нормальная взлетная масса достигала 57,7 тонны, а максимальная – 77,4 тонны, и это с учетом того, что на самолете не стояло стрелково-пушечное вооружение, РЛС "Руби- дий-ММ", "Аргон", аппаратура "Меридиан". Естественно, при постановке всего оборудования масса пустой машины должна была возрасти еще больше, а это могло привести к невыполнению заявленных летных характеристик. Конструкцию самолета явно перетяжелили, or ОКБ требовалось провести работу по значительному облегчению самолета, что и сделали на втором опытном экземпляре "дублере". Все это предстояло выполнить в ближайшие месяцы, ну а пока на аэродроме Л ИИ к первому вылету готовился "88-1".
27 апреля 1952 года опытный "88-1" совершил первый полет продолжительностью 12 минут. Заводские испытания продолжались до 29 октября 1952 года, всего выполнили 46 полетов. В ходе испытаний достигли максимальной скорости 1020 км/ч, что было выше заданной. В августе проведены полеты на дальность и продолжительность полета. Эти полеты подтвердили надежную работу основных систем. В ходе испытаний достигли технической дальности полета 6050 км.
По результатам проведенных заводских испытаний было принято решение о передаче опытного самолета на государственные испытания не обращая внимание на перетяжеление машины. Задача стояла в кратчайший срок оценить самолет как боевую систему, параллельно принимая максимум мер для снижения массы самолета с конечной целью – получения заявленных летных данных. 13 ноября 1952 года самолет принимается ГК НИИ ВВС на государственные испытания, которые продолжались до конца марта 1953 года.
Несмотря на показанные хорошие летные данные, первый опытный "88-1" государственные испытания не прошел, причиной тому была неудовлетворительная работа специального оборудования, а также недоукомплектованность стрелково-пушечного оборонительного вооружения. Продолжить госиспытания решено было на втором, облегченном, экземпляре самолета – "88-2" ("дублере"), изготовление которого шло ускоренными темпами.
