Oblatany 17 czerwca 1955 roku Tupolew Tu-104 był pierwszym radzieckim samolotem pasażerskim z napędem turboodrzutowym, oraz jednym z pierwszych komercyjnych samolotów pasażerskim z takim napędem produkowanych seryjnie i eksploatowanych regularnie.
Na początku lat 50. podstawowymi samolotami pasażerskimi w ZSRR były Iły-12 i 14, będące w praktyce wersjami rozwojowymi Li-2, czyli radzieckiej licencyjnej wersji amerykańskiego DC-3. Wadą tych maszyn był jednak napęd składający się z silników tłokowych. W związku z tym radzieckie władze zleciły zakładom Tupolewa opracowanie nowego samolotu pasażerskiego, ale wyposażonego w silniki turboodrzutowe.
Aby maksymalnie przyśpieszyć prace, inżynierowie Tupolewa jako bazę wykorzystali produkowany już bombowiec Tu-16. Zachowano jego skrzydła, ogon i silniki, zmieniając jedynie kadłub, tak aby pomieścił 50 pasażerów. Pierwszy prototyp nowego samolotu oznaczonego jako Tu-104 wzbił się w powietrze 17 czerwca 1955 roku.
Próby wykazały, że samolot zachowuje się w powietrzu poprawnie, ale wymaga od pilota dużo wysiłku i uwagi ze względu na wysoką prędkość lądowania oraz tendencję do przeciągnięcia przy niższych prędkościach. Po serii prób, podjęto jednak decyzję o wprowadzeniu maszyny to eksploatacji. Pierwszy komercyjny lot z pasażerami odbyła się 15 września 1956 roku.
Tu-104 miał 38,85 m długości i 34,54 m rozpiętości skrzydeł, a jego masa startowa wynosiła około 75 ton. Napęd stanowiły dwa silniki turboodrzutowe RD-3M-500 zapewniające prędkość maksymalną 950 km/h i przelotową 750-800 km/h oraz zasięg 2650 km. Pierwszy prototyp zabierał na pokład 50 pasażerów, ale w kolejnych wersjach ich liczbę zwiększano poprzez lepsze zagospodarowanie wnętrza. W wersji A maszyna zabierała na pokład 70 pasażerów, w wersji D 85, a w wersji W aż 100 pasażerów.
Łącznie zbudowano 201 maszyn, które trafiły głównie do Aeroflotu. Jedynym zagranicznym użytkownikiem tych maszyn zostały Czechosłowacja państwowe linie lotnicze, które otrzymały 6 maszyn – cztery nowe, dwa ex-radzieckie. Tu-104 oddelegowano głównie do obsługi najbardziej prestiżowych połączeń, m.in. Moskwa-Omsk-Irkuck (czas podróży skrócono z 13 godzin i 50 minut do 7 godzin i 40 minut), oraz na trasach z Moskwy do Londynu, Budapesztu, Kopenhagi, Pekinu, Brukseli, Ottawy czy też Pragi.
Tu-104 był jednym z pierwszych komercyjnych odrzutowców z napędem turboodrzutowym, który wszedł do regularnej eksploatacji. Podobnie jak konkurencyjne maszyny, w toku służby doszło do wielu katastrof i incydentów, powodowanych głównie przez wady projektowe samolotu, które utrudniały jego eksploatację. Łącznie w latach 1958-1981 rozbiło się 16 Tu-104 z 37 utraconych w różnych okolicznościach. Łącznie na pokładzie tych maszyn śmierć poniosło 1140 osób.
Poniższa tabela zawiera najważniejsze (nie wszystkie) katastrofy i wypadki w historii eksploatacji Tu-104.
| Data katastrofy | Ofiary | Uwagi |
| 15 sierpnia 1958 roku | 64 osoby | Katastrofa z powodu przeciągnięcia i utraty siły nośnej po wejściu w prąd wstępujący na wysokości 12 000 m |
| 17 października 1958 roku | 80 osób | Katastrofa z powodu przeciągnięcia i utraty siły nośnej po wejściu w prąd wstępujący na wysokości 12 000 m |
| 30 czerwca 1962 roku | 84 osoby | Przypadkowo zestrzelony przez obronę przeciwlotniczą |
| 3 września 1962 roku | 86 osób | Przyczyny nie znane – utrata kontroli nad maszyną na wysokości 4500 m |
| 13 lipca 1963 roku | 33 osoby | Samolot rozbił się niedaleko pasa startowego z powodu zwarcia w instalacji i awarii przyrządów |
| 25 lipca 1971 roku | 97 osób | Samolot uderzył o ziemię 150 m przed pasem startowym – przeżyło 29 osób z 126 na pokładzie |
| 10 października 1971 roku | 25 osób | Eksplozja bomby na pokładzie chwilę po starcie na wysokości 1200 m |
| 18 maja 1973 roku | 82 osoby | Eksplozja bomby na wysokości 9100 m – samolot został wcześniej porwany |
| 30 września 1973 roku | 108 osób | Samolot rozbił się po starcie z powodu awarii przyrządów |
| 13 października 1973 roku | 122 osoby | Najtragiczniejsza katastrofa w historii Tu-104. Samolot rozbił się podczas podchodzenia do lądowania z powodu utraty kontroli nad maszyną spowodowanej utratą zasilania |
| 28 listopada 1976 roku | 72 osoby | Utrata kontroli nad maszyną z powodu awarii przyrządów |
| 13 stycznia 1977 roku | 96 osób | Eksplozja maszyny spowodowana pożarem silnika |
| 7 lutego 1981 roku | 51 osób | Ostatnia katastrofa z udziałem Tu-104 spowodowana przez przesunięcie ładunku wewnątrz maszyny i utratę stabilności |
Rosnąca liczba katastrof, zwłaszcza na tle nowszych samolotów pasażerskich dostępnych w ZSRR sprawiła, że od marca 1979 roku rozpoczęto wycofywanie Tu-104 z Aeroflotu. Kilka maszyn trafiło wówczas do sił powietrznych, które używały ich do transportu personelu wojskowego oraz do szkolenia astronautów w stanie nieważkości (podczas gwałtownego nurkowania). 7 lutego 1981 roku doszło do ostatniej katastrofy Tu-104, podczas której zginęło 51 osób. Wydarzenie to definitywnie przypieczętowało los i tak już starych maszyn. Ostatni lot Tu-104 miał miejsce w 1986 roku, kiedy to jedna z maszyn została przebazowana do muzeum w Uljanowsku.
Doświadczenie zdobyte przy pracach nad Tu-104 pozwoliło Rosjanom na zaprojektowanie kolejnych, bardziej udanych samolotów pasażerskich, m.in. Tu-124, Tu1-34 oraz Tu-154.
