В годы войны Туполев создал фронтовой бомбардировщик Ту-2, а так же целое семейство торпедных катеров, отличавшихся высокими динамическими качествами.

В первые послевоенные годы конструктор продолжал строить военные самолеты. На них было установлено множество мировых рекордов по дальности полета, высоте подъема грузов и скорости.

Одним из первых Туполев перешел к пассажирскому самолетостроению. Созданный им первый реактивный самолет Ту-104 стал легендой отечественного самолетостроения. В нем наиболее плотно воплотились те принципы и подходы, которые конструктор вынашивал всю жизнь.

Девизом Туполева всегда были слова: "Некрасивая машина никогда не будет летать". Вот почему все спроектированные им самолеты отличались не только высокими техническими качествами, но и внешним и внутренним дизайном.

Туполев впервые организовал в своем к.б. специальный отдел, который занимался разработкой внутренней отделкой самолета. На протяжении многих лет его возглавляла жена - Юлия Андреевна Туполева.

Туполев впервые в практике самолетостроения применил другое новшество - полную герметизацию самолета. Независимо от высоты полета давление в кабине оставалось почти таким же, как на земле. Даже окна оставались всегда прозрачными, потому что были снабжены специальной системой подогрева.

После Ту-104 Туполев создал целое семейство пассажирских реактивных лайнеров. Например Ту-124, способный садиться на аэродромы без покрытия,  а так же первый в истории самолетостроения сверхдальний пассажирский самолет Ту-114.

Последняя модель, над которой конструктор работал до самого конца жизни, была такой же новаторской как и все остальные. Это был первый в истории сверхзвуковой пассажирский самолет Ту-144. Однако увидеть свою мечту воплощенной в реальный образ конструктор не успел, поскольку умер до окончания испытаний новой машины.