Проектирование нового комплекса, которому в ОКБ присвоили обозначение самолет "148" (в дальнейшем Ту-148), начали в 1965 году. В ОКБ осенью 1965 года определили основные характеристики комплекса, его назначение и модификационные возможностями, учитывая новую конфигурацию самолета-носителя. Использование крыла изменяемой стреловидности и двух турбореактивных двигателей ВД-19Р2 позволяло решить многие противоречия, наблюдаемые в предыдущих однорежимных проектах, и значительно расширить возможности применения самолета. В конфигурациях большой и максимальной стреловидности ожидалось получить скорости при полете на высотах 50-100 метров – 1400 километров в час и на высотах 16-18 тыс. метров – 2500 километров в час. Практическая дальность на высотах от 50 до 500 метров на скорости 1400 км/ ч составляла 570 км, на 1000 км/ч – 1850 км, а на скорости 2500 км/ч – 2500 км. При стреловидности крыла, которая соответствовала крейсерскому полету на дозвуковой скорости, обеспечивалась дальность в 4,8 тыс. км. В случае использования дозаправки в воздухе показатели по дальности увеличивались на 30-40 процентов в зависимости от режима полета. Взлетно-посадочные характеристики, даже при увеличении взлетного веса Ту-148 до 55-60 т (для Ту-128 данный показатель составлял 43 т), получались гораздо лучше, чем у самолета Ту-128: длина разбега составляла 800 метров, самолет мог использования с аэродромов 3-го класса и грунтовых взлетно-посадочных полос (для Ту-128, соответственно, 1350 м и 2-ой класс).
Кроме функций дальнего истребителя-перехватчика самолет Ту-148 при соответствующем переоборудовании мог использоваться: для обнаружения, а также нарушения воздушных транспортных перевозок в тылу противника (самолет-"рейдер"); для обеспечения противовоздушной обороны надводных кораблей на значительных удалениях от баз; в качестве носителя ракет "воздух-земля" различного назначения, включая ракеты с пассивными головками самонаведением для поражения наземных радиолокационных станций и самолетов дальнего радиолокационного обнаружения; высотного и маловысотного фоторазведчика; разведчика радиотехнических средств; тактического бомбардировщика носителя обычных и ядерных бомб, а также штурмовика, который вооружен пушками и НУРС для действий в зонах, имеющих относительно слабую противовоздушную оборону сухопутных войск, а также против небольших судов. Фактически речь велась о разработке многоцелевого самолета. Второй "изюминкой" проекта, помимо крыла изменяемой стреловидности, которое определило лицо проекта и его компоновочные решения, стало предложение применить на самолете Ту-148 комбинированную теплорадиолокационную систему управления оружием "Смерч-100". Данная система в себя включала РЛС квазинеприрывного излучения (антенна с ФАР, диаметр зеркала антенны 200 мм), сопряженную с РЛС аппаратуру теплового канала обнаружения и сопровождения цели, радиолокационные антенны бокового обзора и цифровую БЦВМ. По заявлению разработчиков, система "Смерч-100" будет обеспечить дальность обнаружения воздушной цели типа Ту-16 во время атаки из передней полусферы до 350 км, обнаружения при боковом поиске около 600 км, обнаружения целей на попутных курсах теплопеленгатором 100 км. "Смерч-100" должна была обеспечивать запуск и управление ракетами в режимах поиска на 250 километров при атаке из передней полусферы. Подобные характеристики для того времени смотрелись на грани фантастики и в случае успешного создания могли бы на долгие годы решить проблему с дальними авиакомплексами перехвата. На первоначальном этапе планировалось оснастить комплекс ракетами К-100, имеющими комбинированную теплорадилокационную головку самонаведения с различными типами БЧ с дальностью запуска 80 километров, в дальнейшем, так как возможности системы "Смерч-100" позволяли это, имелась возможность переходить на использование ракет класса «воздух-воздух», имеющих большую дальность.
Система вооружения позволяла осуществлять перехват и уничтожение цели летящей на высотах 50-35000 метров со скоростями 500-4500 километров в час. В состав комплекса бортового оборудования входили самые современные функциональные системы: комплекс ПНО, который обеспечивал автономную навигацию; система траекторного управления; бортовая единая автоматическая система приема данных о разных типах целей, команд с ПУ, наведения и передачи данных другим самолетам; система низковысотного полета. Все целевое оборудование и вооружение при различных вариантах тактического применения размещалось в фюзеляжном грузовом отсеке. Многоцелевое использование самолетов Ту-148 предполагало переход между вариантами в зависимости от условий эксплуатации. Грузовой отсек со сменными модулями был рассчитан на следующие варианты загрузки: 4 ракеты К-100; 4 х К-100П или 2 х Х-28, или 1 х Х-22; аппаратура радиотехнической разведки "Вираж", "Сабля" или "Булат"; АФА типа "Алмаз", АФА-42/20 и ПАФА плюс дополнительный бак для топлива или АФА-42/20, АФА-45 и 2хАФА-54; контейнеры с НУРС или с авиапушками и боекомплектом или 2 тактические ядерные бомбы. Комплекс Ту-148-100 в варианте дальнего барражирующего перехватчика мог на дозвуковой скорости обеспечить рубеж перехвата в 2150 км, на 2500 км/ч рубеж до 1000 км, на комбинированном режиме рубеж до 1700 км; на рубеже 1300 км время барражирования составляло 2 часа, на 500 км – 4 часа, что позволяло надежно прикрыть сравнительно небольшими средствами и силами восточные и северные районы страны. При удаче проекта, противовоздушная оборона могла получить весьма эффективную систему. Проект был перенасыщен суперсовременным оборудованием, и это являлось его слабым местом, если учитывать уровень развития советской радиоэлектронной промышленности в 1960-е гг. Подобный комплекс мог реально появиться, даже при самых благоприятных условиях, минимум через десять лет. Это подтвердилось и на практике: менее эффективный и значительно более простой комплекс, основанный на системе "Заслон", появился лишь в 1970-е гг. Направление на разработку многоцелевой машины, которая способна выполнять функции фронтовой ударной машины и перехватчика было не в русле главного направления развития отечественных военно-воздушных сил, которые в отличие от ВВС США, стремились иметь на вооружение самолеты узкоцелевого назначения, а не многоцелевую машину. В результате данных факторов проект Ту-148, в подобной конфигурации, интереса у ВВС не вызвал и дальнейшего развития не получил.
Во второй половине 1960-х годов работы по самолету Ту-148 вновь оживились, после того как начались работы по новой системой вооружения "Заслон" оснащенной ракетами К-33 (дальность обнаружения около 110км, дальность запуска около 90 км). Функциональность и структура построения была близкой к "Смерч-100", однако имела значительно более скромные возможности, а, следовательно, была более реальной. Было принято решение отказаться от идеи создания многоцелевого самолета для ВВС и сосредоточиться главным образом на дальнем комплексе перехвата, который оборудован современным оборудованием, создаваемый нашей промышленностью. Теперь работы по самолету Ту-148 рассматривались как дальнейшая модернизация Ту-128. Повышение эффективности и расширение боевых возможностей комплекса по сравнению с самолетом Ту-128С-4 достигалось улучшением тактико-технических и летных характеристик, которые обеспечивали снижение минимальной высоты полета перехватываемой цели с 8000 до 50 метров, обеспечение перехвата на фоне земли маловысотных целей, перехвата малоразмерных целей, расширение диапазона скорости перехватываемых целей с 2000 до 3500 км/ч в передней полусфере и с 1250 до 2400 км/ч – в задней, увеличение высоты перехватываемых целей с 21 км до 28 км, обеспечение одновременной атаки 2 целей, повышение помехозащищенности комплекса, увеличение эффективности автономных и полуавтономных действий, обеспечение групповых действий, увеличение продолжительности и дальности полета, улучшение разгонных характеристик, улучшение взлетно-посадочных характеристик, введение дополнительных элементов автоматизации основных этапов полета.
Самолет-носитель должен был быть модифицирован за счет замены АЛ-7Ф-2 более мощными двигателями РД-36-41, переделки воздухозаборников и каналов воздухозаборников, доработок фюзеляжа, установки нового крыла изменяемой стреловидности с двухщелевыми внутренними закрылками и предкрылками, усиления конструкции шасси, внедрения нового типа колес, введения автомата устойчивости пути и элеронно-интерцепторного управления, внедрение системы траекторного управления и так далее. Предполагалось, что модифицированный вид самолета сможет эксплуатироваться с аэродромов, что и Ту-128. ОКБ представило проект командованию авиации противовоздушной обороны страны. Новый комплекс был поддержан Кадомцевым, Главкомом авиации ПВО. В конструкторском бюро были развернуты работы по проектированию комплекса и самолета. Был подготовлен полноразмерный макет самолета Ту-148. Заказчик осматривал его несколько раз. В мае 1968 г. в авиакатастрофе на одном из первых Е-155П погиб Кадомцев. Сменившееся руководство авиации ПВО ставку делает на модернизацию серийного перехватчика МиГ-25П под "Заслон", начинаются работы по самолету Е-155МП с "Заслоном" – прототип будущего МиГ-31. Новое командование авиации ПВО формально от Ту-148 не отказывается какое-то время, все-таки речь велась о контактах с авторитетнейшей и крупнейшей в стране авиафирмой и с ее Генеральным конструктором Туполевым А.Н., слово и мнение которого стоили многого. Поступают иначе: к самолету-носителю предъявляются дополнительные требования, которые с основной концепцией комплекса и самолета шли во многом в разрез (таким требованием к примеру стал пункт по улучшению маневренных характеристик самолета Ту-148 на малых высотах). Андрей Николаевич и его ближайшие коллеги пытались изменить отношение к Ту-148 и добивались принятия постановления по комплексу и выделения денег на дальнейшее проектирование, однако все попытки были тщетными. Работы по комплексу в начале 1970-х годов пришлось окончательно свернуть. ОКБ в дальнейшем не занималось специализированными тяжелыми самолетами-носителями для дальних комплексов перехвата противовоздушной обороны. В дальнейшем все работы в данном направлении ограничивались рассмотрением тех. предложений по созданию тяжелых дальних истребителей-перехватчиков "рейдер" на основе Ту-22М и Ту-144Д, однако данные работы из стадии первоначального обсуждения проектов не вышли.
Летно-технические характеристики:
Модификация – Ту-148;
Размах крыла – 25,60 м;
Длина – 32,50 м;
Высота – 7,50 м;
Максимальная взлетная масса – 60 тыс. кг;
Масса топлива – 21,8 тыс. кг;
Тип двигателя – 2 турбореактивных двигателя РД36-41;
Тяга нефорсированная – 2 х 16000 кгс;
Максимальная скорость – 2500 км/ч;
Практическая дальность – 4600 км;
Боевой радиус действия – 1656 км;
Практический потолок – 17 тыс. м;
Экипаж – 2 человека;
Вооружение - 4 управляемые ракеты класса «воздух-воздух» К-33.
