В 1957 году специалисты ОКБ А.Н. Туполева начали работу над авиационно-ракетным комплексом дальнего перехвата. Разрабатывался он на базе фронтового сверхзвукового бомбардировщика. Необходимо было создать комплекс, состоящий из дальнего истребителя-перехватчика, оснащенного двумя двигателями АЛ-7Ф1, вооруженного ракетами «воздух — воздух» и системы «Воздух-1», предназначенной для наведения перехватчика на цель. Проектные работы велись с обозначением «128», хотя официальным названием самолета было «Ту-28», поэтому в литературе встречаются оба варианта.

Исходный самолет значительно модернизировали, учтя «правило площадей», что способствовало улучшению его аэродинамических качеств. Также Ту-28 получил регулируемые двухскачковые воздухозаборники, оснащенные подвижными полуконусами. На борту перехватчика устанавливались радиосвязной и пилотажно-навигационный комплексы.

Экипаж самолета состоял из пилота и штурмана. Испытания перехватчика проходили в 1961-62 годах, и в 1965 году комплекс был принят на вооружение. Он активно использовался до середины 80-х годов, сыграв большую роль в обороне воздушных границ страны. В настоящее время ТУ-128 изъят из числа техники, состоящей на вооружении.