Создание современного истребителя - перехватчика во второй половине 50-х годов прошлого века стало вопросом стратегическим. Противники Советского Союза в "холодной войне" имели на вооружении авиасредства, предназначавшиеся для доставки ядерного оружия. В их числе были реактивные бомбардировщики с термоядерными бомбами, а также перспективные управляемые самолеты-снаряды большой дальности. Зенитно-ракетные комплексы, поступившие на вооружение ПВО Советского Союза, обеспечить безопасность всей огромной территории страны при всем желании не могли. Ядерную угрозу нужно было нейтрализовать.
В стране тогда действовала концепция авиационно-ракетных комплексов ПВО, составной частью которой были истребители-перехватчики. Система состояла из самолета-носителя ракет класса "воздух - воздух", а также радиотехнических средств (бортовых и наземных) наведения на цель. Существовавшие тогда истребители МиГ-17, МиГ-19, Су-9 могли перехватывать цели и уничтожать их на удалении в несколько сотен километров от объектов. Перед КБ Туполева поставили задачу создать сверхзвуковой бомбардировщик авиационно-ракетного комплекса дальнего (на тысячу и более километров) перехвата.
Изыскательские работы по самолету "128" начались в 1957 году. Официально проектируемый комплекс назвали Ту-28-80: в него должен был входить дальний истребитель-перехватчик Ту-28, ракетная система К-80 и система наведения перехватчика на цель "Воздух-1". Требования к самолету предъявили следующие: на дозвуковой скорости (до 1000 километров в час) продолжительность полета должна была равняться примерно 3,5 часа, а максимальная скорость на форсаже составлять до 1800 километров в час. Перехват целей предполагался на высотах до 21 километра.
Носитель спроектировали на базе самолета "98" - это был тяжелый маломаневренный бомбардировщик. Предполагалось, что Ту-28 не будет совершать маневр для выхода на одну высоту с целью: ракеты К-80 имели большую дальность полета и могли поражать объекты, летящие значительно выше, чем сам самолет-носитель. Система "Воздух-1" позволяла наводить ракеты на цель с земли. Также комплекс мог работать в полуавтономном режиме, используя поле наземных радиолокационных станций дальнего обнаружения, а также РЛС, которые были установлены на самолетах Ту-126. Это позволило охранять объекты там, где система автоматизированного наведения не было - например, на Дальнем Востоке и Крайнем Севере.
В ходе конструкторских работ самолет "98" усовершенствовали: его перепроектировали так, чтобы получить наивысшие аэродинамические качества на дозвуковых скоростях. Специально были спроектированы выдвигающиеся щелевые закрылки, воздушные тормоза, шасси особой конструкции с четырехколесными стойками, убирающимися в крыльевые гондолы; самолет оснастили тормозным парашютом, что улучшило взлетно-посадочные характеристики.
Воздушное судно имело современное пилотажно-навигационное оборудование, комплекс радиосвязи, схожий с тем, что был установлен на дальнем бомбардировщике Ту-16. В экипаж входили два человека. Летчик - командир пилотировал самолет, наводил ракеты на цель по командам и выполнял их запуск. Штурман вел поиск цели, опознавал ее и захватывал, обеспечивал радиосвязь с аэродромом.
Первый опытный самолет "128" построили летом 1960 года. 18 марта 1961 года он впервые, на 30 минут, поднялся в воздух. Спустя два года воздушное судно выполнило первые перехваты и уничтожило первые цели-мишени.
Первая публичная демонстрация нового перехватчика состоялась в июне 1961 года на воздушном параде в Тушине. Машину показали с двумя макетами ракет К-80. Западные СМИ приняли большой подфюзеляжный обтекатель, который скрывал испытательную аппаратуру, за многофункциональную радиолокационную станцию. В НАТО машина получила обозначение "Fiddler" ("Скрипач").
В конце 1963 года самолет официально переименовали в Ту-128, а комплекс получил название Ту-128С-4. На вооружение он был принят в апреле 1965-го. В общей сложности, заводские и совместные государственные испытания, вместе с доводочными работами, длились 40 месяцев. С марта 1961-го по июль 1964 года было выполнено 799 полетов.
Серийное производство Ту-128 развернули на заводе в Воронеже. За один 1966 год предприятие собрало 42 воздушных судна. Всего же, с 1962 по 1970 год было выпущено 187 перехватчиков (плюс десять учебно-тренировочных Ту-128УТ). За восемь лет производства в конструкцию самолета вносились изменения, благодаря которым он приобрел новые тактические возможности.
По воспоминаниям летчиков, самыми напряженными дежурства Ту-128 были на Севере, где их постоянно поднимали в воздух на перехват патрульных и разведывательных самолетов НАТО. При этом, запуски ракет случались нечасто: редкому летчику удавалось выполнить, за свою карьеру, более десятка стрельб.
Ту-128 был у летчиков на хорошем счету. Полковник Электрон Евглевский, одним из первых освоивший новый истребитель, вспоминал: "С первой минуты освоения "Скрипача" меня восхитила мощность его движения, ощущение силы, массы, послушной движению твоих рук и мысли. В авиации ПВО самолет Ту-128 и далее Ту-128М воспитал плеяду славных боевых летчиков, которые по праву могут гордиться своим летным мастерством и тем, что впервые на этом самолете они решили задачу полного прикрытия объектов страны от ударов с воздуха на необъятных просторах северных рубежей".
Самолет называли "кораблем", "самым надежным из всех советских перехватчиков того времени", считали, что он оптимально приспособлен для сложных условий Севера. На вооружении Ту-128 стоял до конца 80-х годов, после чего его заменили на МиГ-31.