Магистральный реактивный самолет ТУ-154 — с тремя турбореактивными 2-контурными двигателями НК-8-2 напоминает по своей схеме самолет Боинг 727, однако имеет большие размеры и  более мощные двигатели. Его низко расположенное 3-лонжеронное крыло обладает  хорошей аэродинамической компоновкой, оборудовано предкрылками, интерцепторами и  3-щелевыми закрылками. Топливо заливается в кессон-баки крыла.

Шасси 3-опорное. Подкрыльевые опоры составляют  тележки с 3-мя парами колес. Фюзеляж практически полностью герметизирован, исключение составляют носок с антенной радиолокатора и хвостовая часть, где прикрепляются двигатели. Салон вмещает в себе  164 или  180 пассажиров (зависит от шага кресел).  Их обслуживают шесть бортпроводниц. В трех  багажных отсеках, два из которых  герметизированы, вмещается  порядка 18 тонн коммерческой нагрузки.

Расположенные на демпферных опорах в хвостовой части фюзеляжа двигатели имеют свободный доступ для проведения осмотра. Сверху над средним двигателем расположена вспомогательная силовая установка. Руль направления и руль высоты имеют сотовую  конструкцию. Оперение горизонтальное с подвижным стабилизатором, находится сверху киля.