Экипаж предполагался из 8- 9 человек. В передней гермокабине сидели два летчика, штурман- бомбардир, бортинженер и радист. В средней – старший стрелок, управляющий верхними башнями, и два стрелка нижних пушечных турелей. В задней кабине располагался только кормовой стрелок. Задняя кабина не герметизировалась; на больших высотах стрелок должен был покидать свою установку и переходить в среднюю кабину. Такое решение, конечно, можно подвергнуть справедливой критике, ведь именно задняя полусфера наиболее опасна при атаках истребителей. В общей сложности самолет «64» защищали восемь пушек НС-23 или Б-20 в четырех башнях (с боезапасом 200 снарядов на ствол) и одна пушка НС-23 в кормовой установке (300 снарядов). При этом каждая точка пространства должна была простреливаться как минимум четырьмя стволами. Башни управлялись электродистанционной системой, причем для надежности наведение соседних башен дублировалось. По огневой мощи «64» существенно превосходил В-29. Последний имел одну 20-мм пушку (на первых сериях) и 10 пулеметов калибра 12,7 мм. Мощное пушечное вооружение существенно увеличивало эффективность обороны самолета (американцы поймут это лишь через шесть лет в Корее, когда наши МиГ-15 будут сбивать В-29 с дистанции 1000 м, оставаясь за пределами действительного огня пулеметов «Кольт-Браунинг», ограниченного 500 м). Боевая живучесть машины повышалась и сильным бронированием, рассчитанным на попадание 20-мм снарядов.
Оборудование самолета должно было обеспечивать полет при любых метеоусловиях как днем, так и ночью. Предусматривалась установка автопилота АП-42, связанного с бомбардировочным прицелом аналогично американскому С-1. При этом штурман мог корректировать движение самолета на боевом курсе. В проекте отсутствовал прицельный панорамный радиолокатор, что было крупным недостатком, но его тогда просто неоткуда было взять: своего не имелось, а союзники их в СССР не поставляли. За исключением РЛС, на самолете должно было стоять практически все наиболее современное для того периода оборудование, включая аппаратуру внешней и внутренней связи и радиовысотомер, что являлось новинкой в нашей стране.
Особенностью проекта «64» была полная электрификация рулей: элероны и рули высоты и направления приводились в действие через сервомоторы. Гидросистема обслуживала только наиболее нагруженные агрегаты – шасси, створки бомболюков и т. п. (подобный подход применялся на американском В-24).
«64» проектировался под постройку поточным методом крупной серией. С этой целью самолет разбивался на большое количество отдельно изготовленных агрегатов. Например, каркас делился на 92 наименования (138 штук) конструктивных подсборок и 326 наименований технологических подсборок, что значительно упрощало процесс производства. Осуществлялась унификация деталей и узлов самолета.
Проект стал прекрасной школой для сотрудников ОКБ. На нем отрабатывались новые методики расчета (в частности, расчета на флаттер крыла четырехмоторного самолета), современные технологии, осваивались новое оборудование и аппаратура.
Поданным расчетов, «64» превосходил В-29 по скорости на всех высотах и имел потолок на 1000 м выше.
В августе 1944 г. выпустили эскизный проект бомбардировщика. С сентября 1944 г. заказчик начал знакомиться с уже готовым макетом. В апреле 1945 г. наконец утверждаются окончательные тактико-технические требования к самолету и макет с моторами АМ-43 ТК-300Б. В том же 1945 г. два альтернативных проекта ВМ-22 и ВМ-23 предложило ОКБ В.М. Мясищева. Первый (он же ДВБ-202) имел моторы М-71ТК, второй (ДВБ-302) – АМ-46ТК-2. Оба проекта очень напоминали В-29, но отличались верхним расположением крыла и формой вертикального оперения. Расчетная дальность обеих машин с 5000 кг бомб составляла около 5000 км, что уже было явно недостаточно, поэтому и ВМ-22, и ВМ-23 не вышли из стадии эскизного проектирования.