Стратегические дальнемагистральные бомбардировщики Соединенных Штатов в середине 50-х годов прошлого века в начале "холодной войны" создавали серьезную угрозу для страны, а наиболее вероятной зоной их прорыва советские военные считали северное направление. По понятным причинам строительство на севере наземных радиолокационных станций было слишком затратным, поэтому правительство СССР приняло решение создать авиакомплекс, способный отслеживать самолеты и морские цели вероятного противника на подходе к границам.

Комплекс хотели построить на базе стратегического бомбардировщика Ту-95, такой вариант уже активно прорабатывался с 1958 до 1960 года, но в итоге от него отказались - фюзеляжный отсек этой модели был мал по объему и не мог вместить все нужное оборудование. К счастью, подходящая база для будущего самолета нашлась. Отдел технических проектов ОКБ-156 под руководством С. М. Егера разработал вариант носителя комплекса ДРЛО на базе пассажирского самолета Ту-114. К тому моменту он уже летал три года и его летные характеристики были проверены временем, а размер позволял переоборудовать Ту-114 и разместить всю радиоаппаратуру.

Рабочее проектирование начали под шифром "изделие Л" под общим руководством Н. И. Базенкова, который был ведущим конструктором семейства Ту-95/114. По сравнению с базовым самолетом, внутреннюю конструкцию значительно изменили: объем фюзеляжа на верхней палубе разделили на шесть отсеков, значительно сократили количество иллюминаторов, заменили ряд самолетных систем и бортовое оборудование. Главной отличительной чертой стал огромный, диаметром в 11 метров, грибовидный обтекатель антенного блока РЛС "Лиана", который вращался над фюзеляжем.

РЛС "Лиана" по проекту могла засекать воздушные цели на дистанции до 350 километров, а крупные надводные объекты до 400. Операторы на борту самолета могли следить за воздушной и надводной обстановкой, выявлять цели и определять их координаты. Приборы связи обеспечивали передачу данных на расстояние до 2000 километров.

Первый опытный полет прототипа Ту-126 состоялся 23 января 1962 года во главе с летчиком-испытателем И.М.Сухомлиным. Руководителем испытательной бригады от ОКБ стал Н.В.Лашкевич - легендарный ведущий инженер Ту-70 и Ту-95, сумевший спастись во время катастроф этих машин. Ту-126 взлетел с аэродрома завода №18 в Куйбышеве, но "гриб" в первых полетах был лишь макетом с сопоставимыми массой и формой. Действующую РЛС установили лишь после восьмого полета, когда опытный образец перелетел на аэродром в Луховицы.

Испытания продолжались еще два года, до ноября 1964 года. За это время конструкторы успели выполнить главную задачу - полностью проверить совместимость сложного оборудования. Бортовой радиоэлектронный комплекс воздушного базирования, созданный с использованием ламповой элементной базы, по уровню своей сложности не имел аналогов в СССР.

Летать на Ту-126 оказалось значительно сложнее, чем на Ту-114. Грибовидный обтекатель РЛС вызывал смещение центра тяжести к задней части самолета и плохо влиял на взлетно-посадочные характеристики. Например, сразу после уборки закрылков воздушная машина впадала в продольное раскачивание, а дополнительное лобовое сопротивление "гриба" снижало максимальную скорость до 800 км/ч. Все это не помешало самолету справляться со своими задачами, в апреле 1965 года его приняли на вооружение.

Экипаж состоял из 18 человек: 6 человек летного состава (командир корабля, помощник КК, два штурмана, бортинженер и бортрадист) и две смены офицеров и прапорщиков радиотехнического экипажа. Продолжительность полета Ту-126 составляла около 11 часов, а дальность полета - примерно 7000 километров, из-за длительности полета и приходилось проводить периодическую смену устающего экипажа (по воспоминаниям ветеранов эскадрильи, самолет имел очень плохую теплошумоизоляцию, и постоянный шум быстро изматывал людей). На самолете были предусмотрены места для отдыха экипажа.

Всего на вооружение СССР поступило восемь самолетов Ту-126, но для секретности на фюзеляже не указывали бортовой номер, чтобы вероятный противник не мог даже примерно понять, сколько таких машин стоит на службе. Заводской номер был только у опытного самолета.

Ту-126 охраняли покой границ до середины 80-х годов. Затем их постепенно заменили на самолеты А-50 с комплексом "Шмель", а в 1984 году полностью сняли с вооружения. К сожалению, ни один Ту-126 не сохранился - но важнейшее направление получило развитие, и армия сохраняет средства для дальнего обнаружения потенциально опасных объектов.