Надежды на успех этой модификации сочетались с разочарованием от неудовлетворительного хода испытаний Ту-144 с двигателями НК-144А, и постепенно в качестве основного варианта самолета стал восприниматься именно Ту-144Д. Отражением этой тенденции стал выход 26 июля 1974 г. Постановления ЦК КПСС и Совмина №533-186 «О постройке улучшенного варианта самолета Ту-144 с двигателями «РД» и поставке таких самолетов МГА», а также решения ВПК №312 от 28 ноября 1976 г, задававшего Воронежскому заводу постройку партии из 6 самолетов Ту-144Д. В феврале следующего года состоялась макетная комиссия по кабине экипажа Ту-144Д и системам, отличным от самолета с двигателями НК- 144А. С учетом ее выводов еще целый год шла разработка и передача в Воронеж техдокументации на измененные элементы конструкции и систем. В мае 1978 г. министры МАП и МГА, а также председатель Госавиарегистра СССР утвердили «Решение о порядке проведения совместных государственных испытаний самолета Ту-144Д».
Однако испытания и этого варианта Ту-144 не заладились. Причина традици-онна для советского авиапрома - отставание от графика доводки двигателей. Первые образцы РД-36-51А, более-менее соответствующие ТЗ, появились только в конце 1978 г. А все попытки проводить испытания на недоведенных двигателях провалились. Так, за весь 1977 г. на Ту-144Д было выполнено всего 18 полетов. Но конструкторы не теряли оптимизма - постройка основного самолета, на котором планировалось завершить Госиспытания, сер. №06-2 - вскоре должна была подойти к концу.
Эта машина была готова 18 апреля 1978 г. и под обозначением СССР-77111 поступила на заводские испытания. До 23 мая самолет выполнил 5 успешных полетов. В тот злополучный день смешанному экипажу МАП-МГА предстояло провести второй контрольно-приемный полет. Командовал экипажем летчик-испытатель ГосНИИ ГА В.Д.Попов, вторым пилотом был Э.В.Елян. После выполнения большей части программы полета, в т.ч. выхода на М=2, экипаж приступил к проверке запуска вспомогательной силовой установки (ВСУ), для чего снизился до высоты 3000 м и установил скорость 480 км/ч. В этот момент была зафиксирована разница в показаниях количества топлива на борту по расходомеру и топливомеру примерно 4,7 т, однако экипаж не придал должного значения этому обстоятельству, т.к. тарировка топливной системы на этом самолете еще не производилась. Была дана команда на запуск ВСУ, однако последняя не запустилась.
Самолет летел курсом в зону испытательных полетов на скорости 500 км/ч. Внезапно у летчиков сработало табло «Пожар», и бортинженер О.А.Николаев доложил, что горит третий двигатель, который он выключил, и ввел в действие огнетушители. Командир развернул самолет на аэродром, и тут пришлось выключить двигатель №4, также по причине пожара. В.Д.Попов доложил «земле», что идет на двух двигателях и просил обеспечить посадку с прямой и приготовить противопожарные средства. В кабину стал поступать густой черный дым. Отказал еще один двигатель. В такой ситуации долететь до аэродрома было уже невозможно, и экипаж посадил горящий Ту-144Д прямо в поле. Пилоты и штурман В.В.Вязигин покинули самолет через форточки кабины экипажа. Находившиеся в салоне инженеры-испытатели В.М.Кулеш, В.А.Исаев и В.Н.Столпов-ский выбрались через переднюю входную дверь. Но бортинженеры О.А.Николаев и В.Л.Венедиктов оказались травмированы и зажаты на рабочих местах деформировавшимися при посадке конструкциями. Их товарищи сделали несколько герои ческих попыток проникнуть в горящий самолет и освободить их. Увы, безуспешных. Все эти события заняли чуть более 6 минут.

Встреча Ту-144 в Ташкенте, 20 сентября 1972 г.
Ту-144 в Киеве, 5 сентября 1974 г.
Происшествие 23 мая не только привело к остановке пассажирских перевозок на Ту-144, но и серьезно подействовало на атмосферу в коллективе. Еще не была забыта катастрофа в Париже, и смерть классных, преданных своему делу специалистов, полных сил 42-летних мужчин воспринималась очень тяжело. К тому же, на фирме начали работу бесконечные комиссии по выяснению причин случившегося и развернулся поиск виновных. Но туполевцы не пали духом. Для детального исследования причин катастрофы они создали специальные стенды, в полном объеме моделировавшие условия происшествия. Было выяснено, что причиной пожара стало попадание в отсек ВСУ керосина из топливопроводов, герметичность которых нарушилась из-за усталостных разрушений. Последние были вызваны собственными колебаниями трубопроводов, создаваемыми при течении по ним топлива. По результатам исследований все Ту-144Д прошли комплекс доработок, исключивший возможность повторения инцидента.
Следующий серийный Ту-144Д №07-1 был выпущен 19 февраля 1979 г. - со значительным отставанием от заданных сроков. Задержку вызвало устранение недостатков конструкции самолета и систем, выявленных аварийной комиссией. Однако 5 марта в ходе одного из первых полетов на этой машине произошло новое разрушение топливопровода, приведшее к значительной течи керосина. На основании выводов комиссии в течение апреля-июля на Ту-144Д была произведена замена алюминиевых трубопроводов на стальные. Естественно, в этот период самолеты не летали. Впрочем, во все другие периоды они тоже почти не летали из-за низкого ресурса двигателей и задержек в их поставках. Строились новые самолеты, но общая картина практически не менялась. 31 июля 1980 г. в испытательном полете на Ту-144Д №08-1 на сверхзвуковой скорости разрушился диск компрессора двигателя, что привело к серьезным повреждениям конструкции планера и ряда систем. В этой сложнейшей, почти катастрофической ситуации экипаж под командованием Е.А.Горюнова сумел совершить благополучную вынужденную посадку на базе ВВС в Энгельсе. Новая аварийная комиссия определила перечень мероприятий по повышению надежности двигателей, выполнение которых затянулось до марта 1981 г. А Ту-144Д продолжали простаивать. К тому моменту на них удалось выполнить только 110 испытательных полетов вместо 230 по графику.