Сигнал с шуховской башни обеспечивал уверенный приём телепрограмм практически во всех районах Москвы и Московской области, однако в масштабах страны его мощность была явно недостаточной. И поэтому в 1953 году группа специалистов (С. В. Новаковский, Ф. И. Большаков, Н. А. Скачко) обратилась с предложением к председателю Всесоюзного радиокомитета (ВРК) А. А. Пузину с предложением построить в Москве многопрограммный телецентр. По замыслу телевизионщиков, новый центр должен был располагать 15–20 студиями, оборудованными аппаратными для записи телефильмов и, самое главное, передающей станцией на 15 каналов с башней-антенной высотой 500 метров для уверенного приёма передач вне пределов Москвы. А. А. Пузин проект «Фабрики телевизионных программ», как называли этот телецентр, одобрил и представил на рассмотрение Н. С. Хрущёву. После утверждения и согласования в верхах Совет министров СССР 15 июля 1955 года издал постановление «О строительстве нового телепередающего центра».
Весьма сложной задачей оказалось определение удачного места для нового телецентра. Проект ведь уникальный, и нужно учитывать множество факторов — состав почв, близость к жилым домам, рельеф местности для уверенной передачи сигнала, а кроме того, полукилометровая высота башни требовала согласования с авиационными службами. Сначала Моссовет в январе 1956 года утвердил для строительства участок земли в районе Черёмушек. Провели некоторые планировочные работы, однако состав грунта явно не подходил для такого массивного сооружения. Строители присматривали участки около Берсеневской набережной, затем в районе Кропоткинской улицы и Калужской заставы. В конце концов подходящий участок был найден на территории Останкинского питомника Управления благоустройства города Москвы.
Времена были ударные — если уж браться за такое грандиозное дело, так уж всей страной. Был объявлен всесоюзный конкурс на лучший проект телебашни. Победителем была объявлена группа киевских архитекторов, предложивших ажурную металлическую конструкцию, напоминавшую знаменитую парижскую Эйфелеву башню. И вроде бы всё ясно: раз проект признан лучшим, значит, он и должен быть воплощён в жизнь. Но… «В мире не удалось создать красивого архитектурного сооружения из металлических уголков, — вспоминал главный инженер Останкинской башни В. А. Орешников. — Башня Эйфеля в Париже — в этом смысле единственный, непревзойдённый экземпляр, который неоднократно пытались повторить, но безуспешно». Не лежала душа у архитекторов к киевскому проекту, не хотелось им строить в Москве копию Эйфелевой башни, разве что более высокую. Но ведь строить-то что-то надо. Ситуация сложилась тупиковая…
Среди членов конкурсной комиссии Останкинской телебашни был и Николай Васильевич Никитин, крупный специалист в области железобетонных и металлических строительных конструкций, лауреат Государственной премии СССР. И такой серьёзный человек вдруг предложил совершенно несерьёзную, как многим казалось, вещь: построить башню из бетона. В понимании обычного человека, далёкого от строительной науки, бетон — это символ прочности, сам Бог велел строить из него такие здания, как Останкинский телецентр. Но на самом деле специалисты знают, что бетон, по сути своей, материал достаточно хрупкий. И потому-то Никитину и его коллегам пришлось доказывать, проводя бесчисленное количество экспериментов, что бетон вполне пригоден для такого высотного сооружения.
Конструктивно башня по проекту Н. В. Никитина состояла из трёх частей: фундамента, железобетонной конусообразной части с развитым основанием и стальной трубчатой опоры для антенны. Основная часть сооружения высотой 385 метров строилась из отдельных блоков, поставленных друг на друга и находящихся в напряжённом режиме, создаваемом натяжением 149 стальных канатов. Эти тросы уберегали бетон от появления трещин и придавали конструкции необходимую прочность.