В ноябре 1933-го у начальника ВВС РККА Алксниса состоялось совещание по результатам испытаний АНТ-16, которое поставило крест на этом проекте. В протоколе совещания, в частности, говорипось:

"… опытный самолет в серию не запускать, в виду неудовлетворения тактико-технических требований, в качестве эталона принять военный вариант самолета "Максим Горький" с восемью моторами М-34; опытный самолет АНТ-16 передать ЦАГИ для совместных с НИИ испытаний, дпя выяснения вопросов, связанных с постройкой "Максима Горького…"

Все доработки и окончательные доводки ТБ-4 (АНТ-16) ОКБ и военные предполагали выполнить на его дубле, который должен был стать головным самолетом для серии. Еще в ноябре 1931-го на основании данных к опытному самолету ЦАГИ составил требования к головному серийному самолету. Согласно им ТБ-4 предназначался для разрушения и уничтожения крупных военно-промышленных объектов в тылу противника.

Предполагалось достигнуть полезной нагрузки - 8250 кг (в перегрузку -12250 кг), дальность - 1000 км, скорость на высоте 3000 м - 215-220 км/ ч, время набора высоты 3000 м -12-15 мин, практический потолок - 5000 м, разбег - 250 м, пробег - 300 м, посадочная скорость -100 км/ч. Оборонительное вооружение: две авиационные пушки и десять пулеметов.

Следующий ТБ-4 планировалось построить к апрелю 1932-го, а сдать на испытания к маю того же года. Вайду того, что головной самолет проектировался как эталон серийного производства, ЦАГИ считал необходимым внести в него ряд конструктивных изменений. Прежде всего, увеличить размеры бомбовых отсеков, установить подвесную остекленную кабину для бомбардира, носовую остекленную вращающуюся башню для переднего стрелка, предусмотреть возможность быстрой переделки бомбардировочного варианта в транспортный или пассажирский самолет.

В декабре 1932-го утвердили макет головного самолета с указанными выше изменениями, в частности, с остекленной носовой башней стрелка и другими доработками конструкции.

В августе 1932-го началась постройка "дублера". К январю 1933-го техническая готовность самолета составила 17%, а 2 июля ЦАГИ получил распоряжение о прекращении работ по самолету и о передачи части агрегатов на строительство "Максима Горького".

На основе АНТ-16 предполагалось подготовить несколько модификаций. В конце 1932-го в ЦАГИ решался вопрос о запуске а серию на заводе № 22 пассажирского варианта АНТ-16. Планировалось, что ЦАГИ за пять месяцев до мая 1933-го передаст всю документацию по машине на завод № 22, руководство которого было категорически против такого "блица". Постепенно все вошло в привычные рамки: ЦАГИ взял основные работы по первой машине на себя и постепенно, в связи со все возраставшей загрузкой опытного производства по новым проектам работа сошла на нет.

По распоряжению начальника ВВС, в марте 1931-го в план ЦАГИ на 1932 год включили создание «стального самолета» ТБ-4бис, с уменьшенной несущей поверхностью и а течение года проводили исследования по этой теме.

В марте 1932-го. на основании предварительных расчетов, пришли к выводу, что «стальной самолет» должен иметь размерность примерно такую же. как и опытный АНТ-16. что конструкция лонжеронов крыла и фюзеляжа должна быть из хромомолиб-деновых труб и профилей, большинство узлов фюзеляжа - сварные. Конструкция шасси - как на опытной машине. Обшивка - на 2/3 из гофрированной фанеры и на 1/3 из дюралюминия.