Es distingí com a constructor de diversos models d’avions, militars i comercials. El 1933 projectà el Maksim Gor’kij, que el feu famós. Fou detingut el 1937 i hagué de sofrir captiveri fins el 1941. Prosseguí els seus treballs i construí altres avions de grans dimensions. Rebé el premi Stalin i el Lenin (1957). El model TU-114 destacà per les seves dimensions. Juntament amb el seu fill Alexej Andrejevič Tupolev (Moscou 1925 — 2001) dissenyà el modern TU-144, avió supersònic de transport que trencà la barrera del so el 1969. Aquest darrer continuà els seus treballs en la construcció d’avions per a usos militars i civils, com ara l’Antonov-25 i el Tu-104. També treballà els anys 1986-88 en el disseny de la llançadora espacial TU-2000.