В 1963 году военные СССР поставили задачу: создать стратегический авиационный ударно-разведывательный комплекс, который на дальностях до 7 тысяч километров сможет находить и уничтожать любые цели. В первую очередь это касалось авианосных группировок потенциального противника.
Т-4МС создавался по схеме «бесхвостки» с фюзеляжем и центральной частью крыла, которые были выполнены как единое целое. Кроме того, по интегральной части крыла крепились поворотные консоли. Продувки моделей этой компоновки в аэродинамических трубах ЦАГИ давали возможность реализации высоких значений аэродинамического качества, как на дозвуковых скоростях полета, так и на сверхзвуковых.
Однако при всех плюсах машина так и не ушла в серийное производство, поскольку «ОКБ Сухого» было загружено другими не менее важными правительственными заказами, в частности Су-27 и модернизацией фронтовых ударных самолетов Су-17М и Су-24. Переход «ОКБ Сухого» в «тяжелую» авиацию поставил бы все эти программы под угрозу.