Компоновочная схема ТБ-7, выполненная лично Л.Л. Кербером

В ходе работ, кроме выбора базового двигателя для АЦН, немало сложностей вызвали проблемы компоновки систем АЦН на самолете, в частности прокладка внутри самолета воздухопроводов диаметром около 200 мм от АЦН к основным двигателям.

Проблемы с высотностью самолета были не единственными, с которыми пришлось столкнуться создателям нового самолета. Получить хорошие аэродинамические характеристики и соответственно требуемые скорости полета и дальность невозможно было без существенного улучшения и облагораживания аэродинамических форм самолета, решения проблем местной аэродинамики. Прежде всего отказались от достаточно угловатых, рубленных форм, которыми обладали первые туполевские "бомбовозы" ТБ-1 иТБ-3, перейдя к более обтекаемым формам с развитыми зализами между основными агрегатами самолета, а также от применения гофрированной обшивки, применив гладкую частично работающую, выбрали для крыла новый скоростной профиль. Правда, в отличие от более поздних самолетов, гладкая обшивка крыла АНТ-42 принимала лишь сдвигающие силы, а весь изгибающий момент крыла воспринимался целиком одними лонжеронами, а имевшиеся продольные стрингеры были разрезаны на нервюрах и служили лишь подкреплением обшивки для сохранения формы крыла. Как и наТБ-3, крыло было разделено на три основные части - центроплан и две отъемные консоли. Силовой набор крыла выполнялся из двух трубчатых ферменных лонжеронов и ряда ферменных нервюр, воспринимавших всю нагрузку от изгиба крыла. Пояса лонжеронов центроплана, а также корневые трубы поясов лонжеронов консолей выполнялись из высокопрочной хромансилевой стали. К поясам лонжеронов обшивка крепилась не непосредственно, а через промежуточные профилированные ленты, прикрепленные к поясам посредством полых стальных пистонов, установленных снаружи трубы. Концы пистонов, находящихся внутри трубы, имели крестообразные прорези и внутренние утолщения. В отверстия пистонов забивались стержни с заточенными на конус концами, которые разгибали концы пистонов, обеспечивая их плотную посадку. Такими же пистонами закреплялись все силовые узлы, надетые на пояса, а также продольные соединения труб. С позиций последующих этапов развития авиационных конструкций все это было весьма нетехнологично и трудоемко, но на начало 30-х годов, учитывая уровень развития отечественной технологии самолетостроения, все это было достаточно приемлемо.

Вообще, вся конструкция будущего ТБ-7 стала как бы переходной к самолетостроительным технологиям более высокого уровня. Это был последний тяжелый самолет с трубчатыми лонжеронами, унаследованными от конструкций самолетов предыдущего поколения, с закрытыми профилями, внутренней клепкой, ручной выколоткой и т.д. Все это было дань прошлому Через несколько лет наступило время новых технологий.

По внешнему виду новый самолет отличался от своих предшественников, прежде всего, более высоким аэродинамическим совершенством.