Уже известно, что новый самолет будет построен по аэродинамической схеме «летающее крыло» без хвостового оперения и выполнен с широким использованием технологий невидимости (подобно американскому B-2 Spirit). От сверхзвуковой скорости при создании бомбардировщика решили отказаться, однако вооружения он, по словам создателей, будет нести больше, чем Ту-160.
Ранее Конюхов рассказывал, что первый опытный образец ПАК ДА будет показан в 2021—2022 годах, полетит он впервые в 2025—2026 гг., а серийное производство начнется примерно в 2028—2029 годах. Бомбардировщик должен базироваться на любых аэродромах.
Двигатель для ПАК ДА разрабатывает Объединенная двигателестроительная компания, он будет обладать тягой до 23 000 кгс (у B-2 Spirit четыре двигателя по 7700 кгс).
Работы по проработке концепции изделия начались в 2009 году, первый полёт предполагается осуществить в 2025, принятие на вооружение — к 2028 году. В будущем ПАК ДА должен заменить стоящие на вооружении российских ВКС самолёты дальней (стратегической) авиации Ту-95 и частично взять на себя функции Ту-160 и Ту-22М3.
По словам заместителя министра обороны Поповкина, технический проект нового бомбардировщика должен быть полностью завершён к 2015 году. В августе 2012 года было объявлено, что аванпроект ПАК ДА уже завершён и утверждён, начинаются опытно-конструкторские работы по нему. Проект самолёта был утверждён в марте 2013 года. При рассмотрении предэскизного проекта среди концепций, разработанных коллективами ЦАГИ и «Туполева», предпочтение было отдано разработке КБ «Туполева». Самолёт выполнен по схеме «летающее крыло». Значительный размах крыльев и особенности конструкции не позволят самолёту преодолеть скорость звука, вместе с тем будет обеспечена пониженная заметность для радаров. В апреле 2014 года стало известно, что конструкторское бюро имени Туполева завершило этап предэскизного проектирования перспективного авиационного комплекса дальней авиации. В июне 2014 года появились сведения о предполагаемом разработчике двигательной установки нового ракетоносца. Новый двигатель должен быть создан самарской двигателестроительной фирмой «Кузнецов», которая выиграла конкурс на соответствующую работу. Двигатель будет создан с использованием технологий газогенератора двигателя НК-32. Предположительно, речь идёт о проекте двигателя НК-65. Проектируемый самолёт имеет внутренний индекс конструкторского бюро «изделие 80». Изготовление опытных образцов и развёртывание серийного производства предполагается на казанском авиазаводе «КАПО им. Горбунова», который является производственным филиалом ОАО «Туполев».
14 февраля 2019 года разработчики и заказчики утвердили окончательный эскиз ПАК ДА. Согласованы необходимые характеристики самолёта, который придет на смену стоящим сейчас на вооружении ВКС России ракетоносцам-бомбардировщикам Ту-160, Ту-22М3 и Ту-95. Как сообщили источники в российском ОПК, «подписаны все контрактные документы, необходимые для производства образцов».