АНТ-3 (ТК-1) строился целиком из кольчугалюминия (вид дюраля, изготавливавшегося на заводе в с. Кольчугино). По указанию Морведа от 25 июля 1925 г. заказы ЦАГИ на коль-чугалюминиевые полуфабрикаты выполняли в порядке чрезвычайной срочности. В ходе создания катера вместо намечавшегося для вооружения торпедного аппарата под 533-мм торпеду было решено принять 450-мм торпеды, так как 533-мм торпеды Техуправление вовремя поставить не могло.
Для придания катеру выгодных углов атаки Туполев использовал на АНТ-3 конструкцию, опробованную еще на АНТ-1. В кормовой части днища была прикреплена снизу отдельная площадка в виде доски, соединенной петлями с остальной частью днища и удерживаемой под необходимым углом при помощи вертикальных винтов с маховиками. Вращая маховик (вручную), предполагалось на ходу катера изменять угол атаки днища, подбирая его наиболее эффективное положение. Видимо, трудно было сообразить, что любой катер слишком часто соприкасается с береговым дном, чтобы такая сложная конструкция могла уцелеть. Эта деталь была как раз первой, от которой Туполев отказался и никогда больше не повторял ее в своих дальнейших торпедных катерах.
Но были у АНТ-3 и другие недостатки, также во многом обусловленные его «авиационным» происхождением, от которых его конструктор не успел отказаться или по разным причинам не сумел понять их непригодность для морского судна. Одним из этих существенных недостатков туполевских катеров, вызывавших позднее острое недовольство личного состава, было отсутствие у этих кораблей… верхней палубы!
В основу проекта АНТ-3 был положен поплавок гидросамолета. Верх этого поплавка, активно участвующий в прочности конструкции, перешел на катера Туполева. Вместо верхней палубы у них была круто изогнутая выпуклая поверхность, на которой человеку трудно удержаться, даже когда катер неподвижен. Когда же катер был на ходу, выйти из его боевой рубки было смертельно опасно — мокрая скользкая поверхность сбрасывала с себя решительно все, что на нее попадало (к сожалению, за исключением льда, в зимних условиях катера обмерзали в надводной части). Когда во время войны на торпедных катерах типа Г-5 приходилось перевозить десант, то людей сажали гуськом в желоба торпедных аппаратов, больше им негде было находиться. Обладая сравнительно большими запасами плавучести, эти катера практически ничего не могли перевозить, поскольку груз некуда было брать.
Неудачной оказалась и позаимствованная у английских торпедных катеров конструкция торпедного аппарата. Минимальная скорость катера, при которой он мог выпустить свои торпеды, составляла 17 узлов. На меньшем ходу и на стопе катер не мог дать торпедный залп, так как это означало бы для него самоубийство — торпеда неминуемо попала бы в него.
6 марта 1927 г. катер АНТ-3, позже получивший название «Первенец», отправили по железной дороге из Москвы в Севастополь, где он был благополучно спущен на воду. С 30 апреля по 16 июля 1927 г. АНТ-3 проходил испытания. Стоит привести несколько выдержек из акта испытаний:
«Глиссер встретил пологую зыбь и волнение до 2 баллов. Для проверки мореходных качеств глиссера шли переменными курсами под различными угломерами к волне и зыби со скоростью 28–29 узлов. Глиссер держался хорошо, забрызгивало незначительно.
При ветре и волнении от 1 до 3 баллов глиссер отлично держался на волне, без боковой качки, но имеют место резкие сотрясения при ударах днища об воду.
При ходе против ветра и волнения открытый пост управления сильно забрызгивается.
Море свыше 3-х баллов и ветер 4 балла… хотя глиссер отлично держался на волнении, моторы и приборы управления действовали вполне исправно, но заливало в открытую рубку настолько сильно, что все вымокли, и затруднялось управление глиссером.
Глиссер на волнении испытывал сотрясения от ударов днища о воду.
Испытание пулеметной установки показало, что прицельная наводка возможна только при стрельбе на ходах не свыше 30 узлов».
18 мая 1927 г. командование Морских Сил РККА выделило средства на постройку второго торпедного катера, который должен был иметь скорость не ниже, чем у АНТ-3, вес в пределах 10 т, вооружение — две 450-мм торпеды, двигатели — два «Райт-Циклона» по 600 л.с
Новый катер получил обозначение АНТ-4, а позже — «Туполев». 3 сентября 1928 г. он спущен на воду в Севастополе. В ходе испытаний контрактную скорость 50 узлов дать не удалось, максимальная скорость составила около 47,3 узла. Мореходность АНТ-4 была определена в 4 балла.