В июле 1954 г, вышло постановления Совета Министров СССР №1605-726, согласно которому начались работы по проектированию двух сверхзвуковых бомбардировщиков, отличавшихся только силовой установкой. Это были «105» с двигателями В.А. Добрынина ВД-5Ф и «106» с более мощными турбореактивными двигателями с форсажными камерами (ТРДФ). Параллельно с машиной «105» по одному и тому же постановлению правительства разрабатывался бомбардировщик «106» с более высокими характеристиками. У бомбардировщика «106» с перспективными двигателями АМ-15 максимальная скорость ожидалась около 1800 км/ч, потолок — до 16 000 м на сверхзвуковой скорости и максимальная дальность (с бомбовой нагрузкой 3000 кг и на дозвуковой скорости) 5800 км. При полете же со скоростью 1300-1350 км/ч дальность уменьшалась до 2700-3000 км.

На проектирование и постройку машины отводилось около четырех лет. В 1958 г ОКБ-156 должно было предъявить бомбардировщик «106» на лётные испытания. Но запланированные для него двигатели АМ-15, равно как и ВД-9, так и остались на бумаге. Самым же перспективным на рубеже 1960-х гг казался двухконтурный ТРДДФ НК-6. Однако его разработка сильно затянулась. Ожидалось, что НК-6 будет иметь тягу на взлете 21 500 кг, а на высоте 11 000 м (при скорости 1800 км/ч) — 10 500 кг. В марте 1956 г постановлением правительства было предписано строить бомбардировщик «106» с двумя НК-6. Вооружение машины и ее экипаж при этом оставались аналогичными проекту «105».

В 1957 г уже рассматривалась возможность установки на бомбардировщик «106» еще более мощных двигателей НК-10 (разработка которых только начиналась). В соответствии с заданием самолёт с ними должен был развивать скорость 2000-2200 км/ч, иметь практический потолок 15000-16000 м и дальность не менее 5000 км. Согласно очередному постановлению правительства (июль 1959 г) этот бомбардировщик следовало передать на л1тные испытания в 4-м квартале 1960 г. Но НК-10 не суждено было воплотиться в металл. Пришлось вернуться к НК-6. Военно-промышленная комиссия обязала ГКАТ и ОКБ-156 разработать и предъявить эскизный проект, а затем макет машины с этими двигателями. Заданные сроки выдержать не удалось.

В процессе разработки облик бомбардировщика «106» постоянно менялся. Переделывали аэродинамическую компоновку крыла; двигатели то находились в хвостовой части фюзеляжа, то переносились под крыло, из-за чего самолёт превращался из низкоплана в высокоплан (более поздние варианты); при этом горизонтальное оперение пришлось расположить на вершине киля. Для повышения тяги силовой установки воздухозаборные устройства оснащались вертикальными клиньями.

Однако все эти ухищрения так и не позволили создать что-либо с существенно более высокими характеристиками, чем у «105». Для удовлетворения постоянно возраставших требований ВВС необходимо было полностью отказаться от старых концепций и разрабатывать самолёт, применяя совершенно новые технические решения. Опытно-конструкторские работы по проекту «106» продолжались до 1962 г., до выхода очередного постановления Совета Министров СССР, прикрывшего эту тему. Бомбардировщик «106», претерпев многочисленные вариации, так и остался на бумаге. Сама же идея еще долго развивалась в стенах ОКБ-156, но уже под другими названиями.