по материалам Главного конструктора Пе-8 И.Ф. Незваля и официальному техническому описанию завода №124 на начало 1942 года
По своему назначению ТБ-7 (с 1942 года Пе-8) являлся тяжелым, высотным, скоростным бомбардировщиком, предназначенным для глубоких рейдов с целью разрушения экономических и политических центров противника, а также для перевозки десанта и грузов.
Конструктивно-компоновочно самолет выполнялся по схеме свободнонесущего цельнометаллического четырехмоторного моноплана с однокилевым хвостовым оперением, с убирающимся в полете трехколесным шасси с хвостовым колесом. Экипаж самолета состоял из 11 человек: двух пилотов, одного штурмана, одного радиста, двух бортмехаников и пяти стрелков.
Самолет имел для своего времени и своего класса достаточно высокие аэродинамические характеристики. На ТБ-7 было применено крыло с профилем типа ЦАГИ-40 (имевший в своей основе NACA-230, до этого примененный на скоростном бомбардировщике СБ) со средней относительной толщиной профиля 15%, с сужением 2,9. Общий коэффициент сопротивления самолета на режиме максимальной скорости полета у земли с убранным шасси равнялся 0,013. Этот параметр составляли в процентном соотношении следующие входящие: сопротивление трения - 37,6%, сопротивление формы и интерференции - 16,5, индуктивное сопротивление - 11,0%, сопротивление от головок заклепок - 8,05%, сопротивление подкрыльевых гондол с радиаторами, колесами и стрелковыми установками - 15,95%, сопротивление костыльного колеса, трубок Вентури и других выступающих деталей планера, оборудования и вооружения, а также швов, вмятин и выпучин обшивки - 10,1%. Максимальное аэродинамическое качество самолета равнялось 14,5.
Из условий обеспечения производственной, эксплуатационной и ремонтной технологичности планер самолета выполнялся из отдельных конструктивно и технологически законченных агрегатов. Помимо улучшения технологических показателей, такой подход позволял достаточно просто перебрасывать самолеты в разобранном виде по железной дороге. В соответствии с этими требованиями планер самолета состоял из следующих основных агрегатов: центроплана крыла, выполненного как единое целое со средней частью фюзеляжа; отъемных частей крыла; носовой части фюзеляжа Ф-1; хвостовой части фюзеляжа Ф-3; кормовой части фюзеляжа Ф-4.
Центроплан состоял из двух лонжеронов ферменной конструкции, продольного стрингерного набора, двух силовых и набора промежуточных шпангоутов, к которым крепилась обшивка. Носовые и хвостовые части центроплана съемные и присоединялись к лонжеронам болтами. Каждый лонжерон имел пояс, выполненный из трех мощных труб из стали 30ХГСА. Раскосы фермы лонжеронов выполнялись также из хромансилевых труб с вваренными щеками по концам, которые с помощью конусных болтов крепились к монолитным стальным узлам, надетым на пояса лонжеронов. Такими же раскосами соединялись между собой оба лонжерона по диагоналям в плоскости силовых нервюр. На поясах лонжеронов имелись стальные узлы с "ушками", предназначенными для крепления носовой и хвостовой частей фюзеляжа, шасси и подмоторных станин. В концах поясов лонжеронов вклепывались специальные стаканы для крепления отъемных частей крыла.
Клепка обшивки центроплана к лонжеронам открытая с помощью промежуточных профилированных дюралевых лент, предварительно прикрепленных к поясам трубчатыми заклепками. Сверху и снизу центроплан имел конструктивные надстройки, из которых верхняя образовывала среднюю часть фюзеляжа, а нижняя - среднюю часть бомбоотсека. В нижней поверхности имелся люк для выемки маслобака.
Отъемная часть крыла состояла также из двух ферменных лонжеронов, связанных нервюрами и продольным набором под гладкую обшивку. Концевая часть поясов лонжеронов - по две трубы сверху и снизу из 30ХГСА, а последующие части - из телескопически соединенных дюралевых труб. Раскосы фермы лонжеронов дюралевые.
На верхней поверхности крыла, непосредственно у разъемной нервюры, выполнялся большой люк. Через него вынимались поочередно все топливные баки, включая и размещенный в центроплане. Стыковка отъемной части крыла с центропланом осуществлялась посредством четырех пар специальных стаканов, закрепленных на концах поясов лонжеронов центроплана и ОЧК. Помимо этого, между лонжеронами на поверхности центроплана и ОЧК в плоскости разъема приклепаны профили углового сечения, соединяемые между собой болтами. Как и в центроплане, носовая часть ОЧК выполнена съемной, также съемная часть в зоне размещения щитков. Элероны состоят из трех частей, обтянутых полотном, посадочные щитки типа "Шренк".