Andrei Tupolew orientierte sich bei der Konstruktion an der erfolgreichen Tu-2 sowie deren Weiterentwicklungen Tu-6, Tu-8 und Tu-10. Der Rumpf wurde fast vollständig übernommen und lediglich der Bug verändert, der eine stärkere Verglasung erhielt. Anstatt des Heckradfahrwerks fand ein Bugrad Verwendung. Als Antrieb dienten zwei WK-1 von Wladimir Klimow, die Nachbauten des Rolls-Royce Nene 1 waren.
Die Tu-12 war ein freitragender Mitteldecker in Ganzmetallbauweise. Die dreiteiligen Tragflächen besaßen zwei Holme. Das doppelte Seitenleitwerk war in zwei Endscheiben beidseitig des Höhenruders ausgeführt. Das Fahrwerk konnte vollständig eingefahren werden.
Am 27. Juli 1947 begann Testpilot Alexei D. Pereljot mit der Erprobung des PrototypsTu-77. Schon am 3. August wurden zwei Maschinen auf der traditionellen Luftparade in Tuschino der Öffentlichkeit präsentiert. 1948 begann die Produktion einer kleinen Versuchsreihe, die bis 1949 zur Umschulung von Piloten vom Kolben- zum Strahlantrieb diente. Mit einigen dieser Maschinen wurden auch Versuche mit neuen Strahlantrieben unternommen. Zu einer Ausweitung der Serienfertigung kam es nicht.
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