В середине 1950-х годов в СССР, США и Великобритании начался процесс перевооружения войск противовоздушной обороны зенитно-ракетными комплексами, а также сверхзвуковыми истребителями-перехватчиками, способными достигать скоростей, вдвое превышающих скорость звука, и потолка в 18-20 км. В этих условиях даже наиболее совершенные реактивные межконтинентальные бомбардировщики М-4, М-6 (3М) и Ту-95 начали утрачивать свою неуязвимость, потребовалось создание более современных стратегических самолетов, способных проникать в воздушное пространство стран, имеющих на вооружении зенитно-ракетные комплексы и сверхзвуковую истребительную авиацию. В 1956 г. в ОКБ Мясищева началось создание стратегического самолета с межконтинентальной дальностью М-50, предназначенного для замены бомбардировщика 3М.

В сравнительно короткий срок был спроектирован и построен уникальный по тем временам летательный аппарат, рассчитанный на достижение скорости, близкой к М=2, и межконтинентальной дальности полета. Решающую роль в создании бомбардировщика М-50 сыграли такие специалисты ОКБ Мясищева, как Л.Л.Селяков (главный конструктор М-50), И.И.Балабух, И.Б. Заславский, Л.М.Роднянский, В.А.Стопачинский, В.А.Федотов. В работах по программе принимали участие и крупнейшие ученые ЦАГИ М.В.Келдыш, А.И.Макаревский, Г.С.Бюшгенс и другие. Совместно с ЦАГИ было проанализировано более 30 вариантов аэродинамической компоновки самолета, прорабатывался, в частности, самолет, выполненный по схеме «утка» с тонким (относительная толщина 3,5-3,7%) треугольным крылом, стреловидным цельноповоротным горизонтальным и вертикальным оперением. Конструкция самолета обеспечивала возможность длительного полета на малой высоте с большой скоростью.

Крыло было выполнено с использованием монолитных прессованных панелей. Топливо размещено не только в фюзеляжных баках, но и под треугольным крылом, двухкилевым оперением и четырьмя двигателями на подкрыльевых пилонах, а также бомбардировщик М-50, выполненный по нормальной схеме со стреловидным крылом, двумя двигателями на подкрыльевых пилонах и двумя – на коротких пилонах в хвостовой части фюзеляжа. «Вздыбливающаяся» передняя четырехколесная тележка велосипедного шасси при достижении определенной скорости на разбеге поворачивалась вокруг оси, при этом передняя пара колес поднималась вверх, угол атаки увеличивался и длина разбега значительно уменьшалась.

Для торможения самолета при пробеге применялась четыре лыжеподобные стальные балки, при помощи гидравлической системы прижимавшиеся к «бетонке». Прорабатывался также вариант сброса после взлета двух колес каждой стойки: посадочный вес значительно меньше взлетного, и при посадке можно обойтись четырьмя колесами вместо восьми, однако опасения конструкторов вызвала возможность разрушения сброшенными колесами аэродромных сооружений. Впервые в практике отечественного самолетостроения применена аналоговая полностью автоматическая ЭДСУ (на первом опытном самолете дублировалась жесткой механической проводкой, которую в дальнейшем предполагалось демонтировать).

Совместно с ЦАГИ была разработана автоматическая система, которая регулировала положение ЦТ самолета при переходе на сверхзвуковой режим перекачкой топлива фюзеляжных баков. Имелась автоматическая система обеспечения устойчивости. Электрическая система переменного тока. Экипаж самолета М-50 состоял из двух человек, сидящих тандемом в кабине «истребительного» типа. Для отработки системы управления на различных режимах полета в ОКБ был создан стенд-тренажер.

Бомбовое вооружение максимальной массой до 30 т размещалось в крупногабаритном грузоотсеке, где предполагалось также подвешивать и управляемую сверхзвуковую крылатую ракету М-61 со складными плоскостями, имеющую дальность пуска до 1000 км и также создававшуюся в ОКБ Мясищева. Прорабатывалась и возможность оснащения самолета тяжелой крылатой ракетой РСС П.В.Цыбина. На первом опытном самолете оборонительное вооружение отсутствовало, на серийных самолетах предполагалось применение кормовой пушечной установки с дистанционным управлением.

В качестве силовой установки планировалось использовать ТРДФ, «16-17» (4 х 17 000 кгс), разработанные под руководством П.Зубца, которые должны были иметь выдающуюся по тем временам топливную экономичность (удельный расход топлива при М=1,8 должен был составить 1,1-1,2 кг/даН. ч). Однако из-за недоведенности двигателя на опытном самолете в качестве временной меры были установлены ТРДДФ Добрынина: на пилонах под крылом были установлены два ТРДФ ВД-7 с форсажными камерами (2 х 14 000 кгс), два бесфорсажных двигателя ВД-7Б (2 х 9750 кгс) разместили на концевых частях крыла (прорабатывался и вариант оснащения самолета перспективными двигателями В. Добрынина ВД-10).

Осенью 1958 г. бомбардировщик М-50 в разобранном виде на барже по Москве-реке был доставлен из Филей на аэродром ЛИИ в Жуковском. Первый полет опытного самолета состоялся 27 октября 1959 г. (летали Н.И.Горяинов и А.С.Липко). 9 июля 1961 г. самолет М-50 был эффектно продемонстрирован на воздушном параде в Москве (это был последний полет бомбардировщика М-50). В ходе летных испытаний из-за отсутствия проектных двигателей сверхзвуковая скорость достигнута не была (было получено лишь М=0,99).

Вскоре после начала работ над бомбардировщиком М-50 ОКБ приступило к созданию его модификации – М-52, имеющей усовершенствованное ракетное вооружение (4 УР располагались по бортам фюзеляжа в соответствии с правилом площадей и в незначительной степени ухудшали аэродинамику бомбардировщика), концевые двигатели, также установленные на пилонах, вертикальное оперение с рулем поворота, небольшие дополнительные горизонтальные плоскости на конце киля, штангу дозаправки в носовой части и экипаж, увеличенный до 4 человек. Самолет, оснащенный «штатными» ТРДФ «16-17», был рассчитан как на крейсерский полет со сверхзвуковой скоростью на большой высоте, так и на прорыв ПВО противника на малых высотах (впервые в мире для стратегического бомбардировщика ставилась подобная задача). М-52 был построен в 1959 г., но не испытывался ввиду закрытия в 1960 г. ОКБ В.М. Мясищева. Долгое время он хранился на стоянке ЭМЗ и был разобран на металл в конце 1970-х годов.

Прорабатывался также проект М-54, имеющий крыло измененной в плане формы и несколько иное расположение мотогондол. Дальнейшим развитием самолетов М-50 и М-52 явился бомбардировщик М-56, техническое проектирование которого было начато в 1959 г. Самолет предполагалось выполнить по схеме «утка» с несущим широким фюзеляжем, по бокам которого устанавливались шесть двигателей ВК-15 В.Климова в двух «пакетах», к которым крепились небольшие поворотные консоли. ПТО, свободно ориентирующееся на дозвуковых скоростях, было вынесено далеко вперед. Максимальная расчетная скорость соответствовала М=3,25, максимальная дальность полета – 10 000-12 000 км. Был построен натурный макет нового самолета, а также летающие радиоуправляемые модели бомбардировщика.
На основе бомбардировщика М-56 предполагалось создать пассажирский сверхзвуковой самолет М-53 (прорабатывалось несколько вариантов такой машины). Однако свертывание работ по пилотируемой авиации и расформирование ОКБ В.М. Мясищева положили конец работам по М-56 и его модификациям.

В конце 50-х гг. в авиационной прессе (например, в Aviation Week от 1 декабря 1958г.) появились гипотетические рисунки «советского бомбардировщика с ядерной силовой установкой», внешне весьма схожего с М-50. Вероятнее всего, западные эксперты сопоставляли информацию о М-50 с модной в то время темой о ядерных авиадвигателях. Тем временем в ОКБ Мясищева под шифром М-60 действительно разрабатывался, самолет с ядерной силовой установкой, которую проектировало ОКБ A.Люльки. Эта машина не вышла за стадию проекта.

Тактико-технические характеристики бомбардировщика М-50
Размах крыла, м   35.10
Длина самолета, м   57.48
Высота самолета, м   8.25
Площадь крыла, м2   290.60
Масса, кг
пустого самолета   85000
нормальная взлетная   175000
максимальная взлетная   200000
Тип двигателя   2 ТРДФ ВД-7М + 2 ТРД ВД-7Б
Тяга, кН   2 х 156,90 + 2 х 92,12
Максимальная скорость   1950
Крейсерская скорость   1500
Практическая дальность   7400
Боевой радиус действия
Практический потолок   16500
Экипаж, чел   2
Вооружение:  20000 (в перегруз 30000) кг свободнопадающих бомб большой мощности в фюзеляжном отсеке. На первом опытном самолете оборонительное вооружение отсутствовало. На серийных самолетах предполагалось применение кормовой пушечной установки с дистанционным управлением.