Ту-135 — проект сверхзвукового бомбардировщика, разработанный в ОКБ Туполева в конце 1950-х — начале 1960-х годов.
В 1958 году в ОКБ Туполева начались инициативные работы по стратегической ударной системе. Аналогичный проект под названием М-56 разрабатывался в ОКБ Мясищева. Работы в ОКБ Туполева велись под руководством С. М. Егера. До осени 1960 года велись поисковые исследования. Предварительные проекты в основном повторяли варианты проектов американского самолёта North American XB-70 Valkyrie.
3 октября 1960 года ОКБ Мясищева было передано в качестве филиала в ОКБ Челомея и освобождено от работ по проекту М-56. ОКБ Туполева должно было за три месяца представить предложения по дальнему сверхзвуковому самолёту-носителю и дальнему сверхзвуковому самолёту-разведчику. Серийное производство будущего самолёта предполагалось наладить на заводе № 22 в Казани. Проект получил в КБ название «самолёт 135».
В течение пяти лет проходила работа по выбору основных параметров системы и самолёта-носителя, рассмотрены варианты различных аэродинамических схем под различные типы двигателей. В работе широко использовались переданные из ОКБ Мясищева материалы по проекту. Был изучен опыт создания американского проекта В-70. В 1962 году в ОКБ Туполева был переведён Л. Л. Селяков, один из руководителей проектов мясищевских М-50, М-52 и М-56. Предполагалось возложить на него разработку проекта «135».
Число двигателей в различных вариантах проекта колебалось от четырёх до шести. Среди прочих, рассматривалась также возможность создания самолёта с ядерной силовой установкой. Были исследованы 14 моделей самолёта (из которых шесть вариантов схем крыла проверялись в ЦАГИ), больше десятка вариантов расположения двигателей, пять вариантов профиля крыла и т. д. В результате разработчики остановились на схеме «Утка» с плавающим передним горизонтальным оперением, треугольным крылом с переменной стреловидностью по передней кромке, одним килем и двумя спаренными мотогондолами. Такая схема обеспечивала высокие аэродинамические характеристики на различных режимах. Предположения проектантов были подтверждены исследованиями ЦАГИ.
В системе вооружения самолёта предполагалось использовать крылатые ракеты и баллистические ракеты воздушного базирования. В комплексе навигационно-пилотажного и прицельного оборудования предполагалось использовать новейшие достижения советской радиоэлектроники.