Для балансировки столь огромного самолета требовалось и оперение большой площади, при этом усилия на руле высоты становились чрезмерными, не помогали даже полиспасты, впервые примененные в отечественном самолетостроении на ТБ-3. Выход нашли, сделав стабилизатор переставным, для чего использовали электропривод. Это позволило не только снизить усилия на штурвале до приемлемых для человека, но и облегчить машину за счет горизонтального оперения меньшей площади и отказа от механической проводки к нему.
Для общения членов экипажа предусмотрели телефонную связь.
Согласно эскизному проекту нормальный полетный вес шестимоторного варианта самолета достигал 31 тонны, а перегрузочный – 37. При этом его скорость не превышала 208 км/ч (крейсерская – 160 км/ч). Практический потолок – 3400 метров, а дальность – 1600 км/ч.
Поскольку производственные площади предприятия не позволяли в помещении завершить окончательную сборку гиганта, то стыковку его агрегатов в феврале 1933 года начали на Центральном аэродроме столицы. На это ушло почти пять месяцев, и лишь 3 июля экипаж М.М. Громова выполнил на нем первый полет.
Тогда же дали о себе знать очень большие нагрузки на ножные педали. Пытаясь облегчить управление, Петляков распорядился увеличить аэродинамическую компенсацию на руле направления, однако «переборщил», поскольку в следующем полете во время разворота правая нога летчика легко ушла вперед, а усилий левой не хватало. Если бы на помощь вовремя не пришел второй пилот, Николай Журов, полет мог завершиться печально. С этим недостатком машины справились, и Михаил Михайлович дал машине первую оценку:
В сентябре того же года ТБ-4 поступил на государственные испытания в НИИ ВВС. Ведущими по машине были инженер А. Рязанов, летчик П.М. Стефановский.
В состав экипажа также входили М.А. Нюхтиков, Л. Шевердинский и А. Рязанов.
Спустя много лет П.М. Стефановский рассказывал: