Сделали рекордную машину и в конструкторском бюро А. Н. Туполева. Замысел возник в 1932 году, а материализовался уже в 1933 году, когда на аэродроме появился первый АНТ-25 (РД). Две буквы в скобках означали: «рекордная дальность».
Самолету повезло. Начиная с того момента, как на ватмане впервые возникли его контуры, он оказался под пристальным вниманием замечательного летчика, М. М. Громова. Шеф-пилот фирмы А. Н. Туполева вложил много сил и души в создание самолета. Перед тем как машина впервые поднялась в небо, Громов провел целую научно-исследовательскую работу на моторных стендах. Летчика, например, очень интересовало, может ли мотор АМ-34 работать на обедненной топливно-воздушной смеси, содержание горючего в которой ниже оптимального. Использование обедненной смеси (конечно, при условии, что это не повредит мотору и не ухудшит его характеристик) позволило бы экономить горючее в полете, что для рекордного самолета очень важно. Кроме того, Громова интересовало, как мотор будет работать на больших высотах, в условиях малых давлений и низких температур воздуха.
С первых полетов стало ясно, что самолет устойчив, хорошо слушается рулей. Подошли испытания на дальность. Расчеты показывали, что АНТ-25 (РД) с полной заправкой сможет пролететь без посадки 9000 километров. Для проверки расчетов решили слетать по маршруту Москва – Севастополь – Москва два раза подряд без приземления. Возвращаясь второй раз к Москве, экипаж понял, что до столицы не дотянет – не хватит горючего. Виной всему был сильный встречный ветер. Громов вернулся в Севастополь и посадил там самолет. Испытания временно приостановили. Конструкторы занялись улучшением аэродинамики машины: облагородили обводы самолета, крылья и фюзеляж покрыли лаком. Удалось повысить, и довольно сильно, коэффициент полезного действия воздушного винта. Все лето 1934 года ушло на доводку и испытания самолета.
Осенью было принято решение выполнить первый рекордный полет по замкнутому маршруту: самолет планировалось вести по треугольнику Москва – Рязань – Тула – Москва. С Громовым летели второй пилот А. И. Филин и штурман И. Т. Спирин. Громов очень серьезно готовился к этому испытанию, вместе со штурманом он облетел весь треугольник на У-2. Серьезно готовили н самолет. Для облегчения взлета на Щелковском аэродроме под Москвой были специально сделаны бетонированная полоса и так называемая горка. Машина, начиная взлет, скатывалась с горки и при этом получала дополнительный запас скорости.
Первая попытка установления рекорда едва не кончилась катастрофой. Почти сразу после взлета мотор начал работать неустойчиво, «стреляя» в карбюратор. Обстановку сильно осложнял густой туман. Громов понял, что если мотор откажет, посадить самолет, переполненный горючим, не удастся. Придется покинуть машину с парашютом. Туман, к счастью, стал рассеиваться так же быстро, как и возник. Начали сливать горючее. Тут новая беда: из правого бака горючее вытекает нормально, а из левого – очень медленно, тонкой струйкой. Машина планирует к земле с выключенным мотором, чтобы не произошел взрыв при сливе горючего. Земля близка, впереди овраг. Надо запустить мотор, а бензин все бежит и бежит. Выбора нет. Включено зажигание, мотор «взял». Долетели до зеленого луга, ожидая каждую секунду взрыва или пожара. Все кончилось благополучно. Самолет сел, но тут же увязли колеса: грунт оказался очень мягким. Опасность миновала, машина была спасена, а бензин все тек и тек еще более двух часов после посадки.
Мотор привели в порядок, и через два дня Громов вновь поднял машину. В середине вторых суток полета, на тридцать четвертом часу после взлета, заработал с перебоями правый блок мотора. Стояла глубокая ночь. Из выхлопных патрубков правого блока вырывались длинные языки пламени и лизали переднюю кромку крыла машины. Патрубки левого блока выбрасывали снопы «сухих» искр. Блок был явно перегружен и работал на пределе возможностей. Постепенно падала мощность мотора, самолет стал самопроизвольно снижаться, и Громов посадил машину в Рязани.
И снова регулируют и отлаживают мотор, и снова – 10 сентября 1934 года – машина поднимается в воздух. На сей раз летчиков ожидал успех. Даже погода благоприятствовала им. 13 сентября 1934 года АНТ-25 приземлился в Харькове, проведя 75 часов в полете. После посадки в баках машины осталось всего 30 килограммов бензина. Самолет прошел 12411 километров. Таким образом, экипаж Громова поставил новый мировой рекорд дальности беспосадочного полета (прежний принадлежал французским летчикам и составлял 9100 километров). За этот полет Михаил Михайлович Громов получил золотую звезду Героя Советского Союза за номером 8.