К середине 50-х годов потенциальные противники СССР приняли на вооружение зенитно-ракетные комплексы и истребители, способные действовать на высотах до 20 километров. Поэтому прежняя тактика доставки атомной бомбы в район применения - выше зоны действия ПВО, - стала неэффективной. Раз не получается выше, надо быстрее - решили в ОКБ Мясищева.
Работа над сверхзвуковым бомбардировщиком начались в 1956 году. Конструкторам то и дело поступали новые вводные. Начинали они проектировать чистый бомбардировщик, затем руководство потребовало переделать его в ракетоносец, а затем в раздельный бомбардировщик. В последнем варианте М-50 должен был нести сверхзвуковой самолет конструкции Павла Цыбина, частью которого была атомная бомба.
Не менее замысловатой была и конструкция самого М-50. Пилотировал 58-метровый самолет экипаж из двух человек, летчика и штурмана в тандемной кабине a la МиГ-31. Соответственно, необходимо было автоматизировать массу процессов плоть до основных: пилотирования, навигации и бомбометания. В конструкцию самолета ввели 410 наименований нового оборудования, 242 из них были опытными. Для улучшения аэродинамического качества крыльев шасси сделали велосипедного типа, что требовало от экипажа высокого мастерства при посадке. Более того - для облегчения отрыва 238-тонной машины от земли передняя стойка шасси поворотом колесной тележки приподнимала нос самолета. А для уменьшения пробега при посадке на хвосте имелась тормозная лыжа.
Многое делалось впервые и не всегда гладко - допустим, для изготовления одного из элементов планера весом 4 тонны использовалась 40-тонная заготовка. Однако главная проблема оказалась в двигателях. Конкурс на создание самой мощной в мире турбореактивной силовой установки для М-50 выиграл Казанский авиамоторостроительный завод, но в срок не успел и для испытаний на бомбардировщик установили более слабые моторы ВД-7. На пилонах под крылом установили версию двигателя с форсажной камерой, на концах - бесфорсажную.
С ними самолет смог выполнить лишь серию установочных тестов: поднялся в воздух, достиг высоты пяти километров и скорости 1090 км/ч, так и не преодолев звуковой барьер. Учитывая, что воевать самолет должен был на скорости в 2 Маха, результат сочли явно недостаточным.
Тем временем семь из восьми пусков баллистической ракеты Р-7А признали успешными. Запущенная из Плесецка ракета (в советской печати ее называли "геофизической") летала на 13 тысяч километров, исправно доставляя в назначенное место трехтонную головную часть, эквивалент термоядерной боеголовки мощностью пять мегатонн. Поэтому советское руководство выбрало ракеты, а работы по бомбардировщику и его экзотической начинке свернули. Единственный построенный М-50 после парада переместился прямиком в историю, в Центральный музей ВВС.