Взяв за основу Ту-95, Николай Базенков под общим руководством Туполева приступает к созданию авиалайнера. Ту-95 совершил первый полет в 1952 году. Поначалу конструкторы столкнулись с некоторыми трудностями и вынуждены были усовершенствовать конструкцию двигателей, редуктора и винтов, но к 1955 году новые двигатели Кузнецова НК-12 окончательно доказали свою надежность и относительную экономичность. Туполев никогда не пренебрегал положительными свойствами конструкции. Вместе с Базенковым он принимает решение ускорить программу создания авиалайнера путем переделки крыла, двигателей, хвостового оперения и шасси Ту-95 и оснащения его новым фюзеляжем, предназначенным для размещения пассажиров.
Это позволило выполнить проектирование и построить опытный образец самолета всего за полтора года. При диаметре фюзеляжа 3,7 м была выбрана двухпалубная компоновка. Ту-114, которому в НАТО дали условное наименование «Клит», предназначался для перевозки до 220 пассажиров. До появления более чем десять лет спустя первого «Боинга-747» Ту-114 оставался самым большим в мире пассажирским самолетом. Более того, пока не появился Ан-22 конструкции Антонова, который поднялся в воздух в 1965 году, Ту-114 был самым большим в мире серийным самолетом. Крупнее Ту-114 был только опытный образец летающей лодки «Геркулес» фирмы «Хьюз», совершившей единственный полет в 1947 году.
Новый фюзеляж имел полумонококовую конструкцию и длину 47 м. Нижняя палуба предназначалась для грузов и багажа и состояла из двух отделений, каждое размером с товарный вагон. На верхней палубе за кабиной экипажа размещались спальные помещения для пассажиров и членов экипажа, по лестнице можно было попасть в кухню-буфет. Для обеспечения пассажиров питанием на борту обычно находились два повара. Предусматривалось два варианта размещения пассажиров. На трассах протяженностью до 6 000 км самолет брал на борт 220 пассажиров. В первом варианте за спальными помещениями находился пассажирский салон на 42 места, далее размещались столовая и кухня с небольшими лифтами для подъема пищи из главной кухни, расположенной ниже. В столовой одновременно могли обслуживаться 48 человек. Кроме этого, имелось еще четыре небольших купе с двумя трехместными диванами или шестью креслами и койкой. Далее находился пассажирский салон на 54 места. Кроме этого, предусматривался гардероб для верхней одежды, размещавшийся примерно на уровне винтов, туалеты, умывальная комната и дамская комната. Сейчас многое из перечисленного посчитали бы излишеством и использовали бы для размещения дополнительных пассажирских мест. Тем не менее самолет в этом варианте принимал на борт 168 пассажиров. По другому варианту компоновки в одном салоне туристического класса можно было разместить 220 человек. Вариант для сверхдальних маршрутов в «Аэрофлоте» проходил как Ту-114Д (Д – «дальний»). Вместо переднего салона оборудовались дополнительные топливные баки, а количество пассажиров сокращалось всего до 120 человек, но даже это было больше, чем в любом другом винтовом авиалайнере, причем компоновка кресел соответствовала первым западным реактивным самолетам.
Фюзеляж, естественно, был оборудован системой наддува на максимальное избыточное давление 0,59 кг/см² , и это создавало на высоте 10 000 м атмосферу, соответствующую высоте 2 500 м. Опытный образец был построен на заводе № 156, разобран и доставлен в Жуковский. После наземных испытаний и опробования силовой установки (на первые два самолета устанавливались сначала двигатели НК-12 мощностью 12 000 л.с., а несколько позднее – НК-12М мощностью 14 000 л.с. или НК-12МВ мощностью 14 795 л.с.) 15 ноября 1957 года первый Ту-114 впервые поднялся в воздух с экипажем, которым командовал летчик-испытатель Алексей Якимов. С учетом опыта, приобретенного к этому времени в ходе работ по Ту-95, двигатели и редуктор конструкции Кузнецова и воздушные винты Жданова показали себя практически безупречно, и летные испытания прошли без серьезных замечаний.
Потребность в авиалайнере дальнего действия, на котором руководитель советского государства должен был лететь на сессию Генеральной Ассамблеи ООН в сентябре 1959 года, и отсутствие уверенности в том, что серийный Ту-114 к назначенному времени будет готов, заставили конструкторов в ускоренном порядке построить два опытных самолета Ту-116.