При разработке топливной системы, для размещения агрегатов внутри этих баков, размеры которых превышали 2 м в диаметре, приходилось проникать во внутрь через люки, специально выполненные для этой цели. Но титан не терпит больших вырезов, а через маленький люк может пролезть только очень худой человек и то в легкой одежде. А что делать "толстому" механику в зимнее время при обслуживании самолета в эксплуатации?
Руководитель работ по фюзеляжу К.А. Курьянский, человек достаточно крупный, категорически отрицательно отнесся к идее сделать большие люки в топливных баках. Тогда Наум Семенович решил эту проблему очень просто - он собрал всех заинтересованных в цехе сборки, где стоял почти готовый самолет, около злополучного люка, выслушал внимательно всех, а затем сказал: "Кирилл Александрович, ты, пожалуйста, сейчас, при нас, влезь в бак и вылези обратно, и тогда я больше не буду обсуждать вопрос об увеличении люков для обслуживания топливной системы". Курьянскому ничего не оставалось, как согласиться с увеличением размера люка.
Продолжались работы по проектированию закабинного отсека самолета. По предложению Л.И. Бондаренко был спроектирован закабинный отсек для радиоэлектронного оборудования с люком под фюзеляжем. Вдоль шестиметрового отсека стояли "этажерки", в нишах которых устанавливалось отдельными блоками все оборудование. Размер их соответствовал западному стандарту ARING. Система контроля за неисправностями была автоматической с точностью до блока.
На основании разработанной компоновки "пакетной" схемы летом 1965 г. в ОКБ Сухого приступили к созданию второго эскизного проекта. Компоновка этого проекта имела неотклоняемую носовую часть фюзеляжа (НЧФ) с выступающим фонарем клинообразной формы и расположением экипажа по схеме тандем. В остальном этот вариант машины мало чем отличался от будущей "сотки".
В марте 1966 г. эскизный проект был закончен и представлен на рассмотрение в ВВС и МАП.
От Министерства авиационной промышленности программу Т-4 вел заместитель начальника Главного управления номер один - Э.В. Литарев.
Параллельно с разработчиками был согласован и утвержден Министерством авиационной промышленности укрупненный график создания комплекса Т-4.
В 1966 г. было закончено предварительное проектирование и начат выпуск рабочих чертежей самолета.
Летающая лаборатория "100 ЛДУ" (на базе самолета Су-7Б), на которой проводились исследования системы дистанционного управления.
Переднее горизонтальное оперение. (ОАО "ОКБ Сухого")
После полученных замечаний по эскизному проекту в ОКБ была начата его доработка.
На самолете с диаметром фюзеляжа, равным 2 м, выступающий фонарь создавал большое лобовое сопротивление. Поэтому было решено применить отклоняемую НЧФ. При полете на высоте 22-24 км видимости как таковой нет, вокруг черное небо, поэтому носовая часть поднята,и полет идет по приборам, а при посадке она отклоняется и летчик получает превосходный обзор из кабины.
Лобовое стекло кабины имело большие размеры, и за это в ОКБ его прозвали "троллейбусным". В ОКБ П.О. Сухого отклоняемой НЧФ занимался С.С. Балаховский.
Идея поворотной носовой части самолета была встречена в штыки военными и только с помощью В.С. Ильюшина, который сразу принял эту новинку, удалось убедить ВВС, что это не мешает летчику. Но одновременно с этим В.С. Ильюшин настоял на установке перископа, для обзора вперед, на случай аварийной блокировки механизма отклонения носовой части.
В результате проведенной доработки получилась компоновка всем известной сейчас машины Т-4. Аэродинамический облик самолета был определен окончательно.
Сразу же после завершения эскизного проекта в конструкторском бюро приступили к созданию натурного макета. В том же году был закончен выпуск чертежей и начато изготовление силами ТМЗ стендов элевонов и переднего горизонтального оперения для отработки систем управления.
Большой объем исследований проводился на летающих лабораториях, созданных на базе серийных машин.
Так для изучения влияния геометрической крутки крыла на аэродинамические характеристики крыла с отогнутым носком и зависающими элевонами были созданы две летающие лаборатории на базе самолета Су-9 (получили обозначения "100 Л-Г И "100 Л-2" соответственно), на которых было установлено крыло сложной формы в плане с корневым наплывом, острносым профилем, подобное крылу самолета Т-4 без отгиба носовой части крыла,и самолета Су-15 с отогнутым носком крыла и отклоняющимися закрылками. В частности, на летающей лаборатории "100 Л-1" было выполнено более 20 полетов, а на машине "100 Л-2" завершен этап летных испытаний. Выполнено 15 полетов.