W momencie wejścia do eksploatacji w 1932 roku Tupolew TB-3 był największym czterosilnikowym bombowcem na świecie i jednym z największych ówczesnych samolotów. Przełomowa konstrukcja szybko ustąpiła jednak miejsca bardziej zaawansowanym maszynom. Mimo to maszyny te pozostały w eksploatacji aż do końca II wojny światowej.