В 1959 совершил первый полёт самолёт М-50 - сверхзвуковой стратегический ракетоносец с четырьмя ТРД. Трудности проектирования, вызванные отсутствием опыта разработки подобных самолётов: компоновка бомбового отсека и велосипедного шасси в длинном тонком фюзеляже и топливных баков в тонком (с относительной толщиной 3%) треугольном крыле малого удлинения. Наряду с разработкой новых методов проектирования было реализовано много оригинальных конструктивных решений. Сконструирован автомат центровки, перекачивающий топливо из передних баков фюзеляжа в задние при переходе на сверхзвуковую скорость полёта. При этом обеспечены устойчивость и управляемость самолёта в аварийных ситуациях (при нарушении работы системы перекачки или резком снижении скорости). Разработана очень "плотная" компоновка - в самолёте удалось разместить большое количество топлива. На самолёте предусмотрена полностью автоматизированная электродистанционная система управления. В конструкции планёра впервые широко применены большегабаритные монолитные прессованые панели, что обеспечило необходимое качество аэродинамических поверхностей и снижение массы благодаря уменьшению протяжённости стыков. Из-за сложности конструктивной схемы впервые применены металлические конструктивно-подобные модели для испытаний в аэродинамических трубах и лётных испытаний.

Т-4 («сотка») — ударно-разведывательный бомбардировщик-ракетоносец ОКБ Сухого. Предназначался для уничтожения авианосных ударных групп противника и ведение стратегической разведки.
Традиционно в КБ Сухого, воссозданном в 1953 году, программы проектирования разделялись на две группы: «программа Т» («треугольное крыло») и «программа С» («стреловидное крыло») - отсюда и происходят индексы опытно-экспериментальных самолётов.
Название сотка («изделие 100») самолёт получил также за взлётный вес, около 100 тонн. Иногда его ошибочно называют Су-100.

Согласно легенде, «сотка» создавалась в конкурсе, основная задача которого была в разработке сверхзвукового истребителя авианосцев, а реальная задача — остановить набиравший обороты проект туполевского (Ту-135)[3]. В конкурсе участвовали: КБ Сухого (Т-4), КБ Туполева (Ту-135), Яковлева (Як-33 или Як-35), в результате конкурса выиграл Т-4. Самолёт должен был нести две крылатые ракеты Х-45.

После 10 полётов проект был закрыт. Единственный экземпляр находится в Центральном музее Военно-воздушных сил РФ.

Закрытие проекта связывается с несколькими проблемами:
благодаря конкурсу удалось остановить продвижение туполевского Ту-135. Однако КБ Туполева смогло получить заказ на всережимный самолёт Ту-160 благодаря дальнейшим изменениям технических требований к машине и ссылкам на загруженость КБ Сухого разработкой Т-10, хотя конструкторами Сухого и был представлен новый проект Т-4МС под новые требования.
ВВС и оборонный отдел ЦК КПСС посчитали проект неперспективным.
у КБ Сухого не было завода для проведения расширенных государственных испытаний Т-4. Базовый для КБ Тушинский машиностроительный завод такой заказ потянуть не мог, предполагавшийся для этого Казанский авиационный завод Сухому передан не был. Как только стало готовиться постановление о подготовке Казанского авиационного завода к сборке установочной партии Т-4, Туполев, понимая, что он теряет серийный завод, на котором выпускали Ту-22, вышел с инициативным предложением о создании его модификации Ту-22М, для чего, якобы, надо было незначительно перепрофилировать производство. Хотя, в дальнейшем, Ту-22М был разработан как абсолютно новый самолёт, решение о передаче казанского завода Сухому в своё время принято не было.