Изначально модель разрабатывалась по всем правилам проектирования пассажирских самолетов, предварительно изучая все потребности предлагаемого транспортного средства от отечественного гражданского воздушного флота, а также от возможных иностранных покупателей. При проектировании планировалось внедрить множество технических инноваций, которые помогают создать самолет, значительно превосходящий по многим комплексным показателям, несколько отечественных воздушных судов, а также способный их заменить.
Борт изготовлен по аэродинамической схеме свободнолетящегонизкоплана, имеющего стреловидные крылья.
ТУ-154 представляет собой пассажирский самолет, созданный для авиалиний средней протяженности. Борт способен продолжать полет, когда один из двигателей отказывает на любом этапе полета, без существенных трудностей.
Дальность полета составляет 4000 километра, длина самолета 48 метров, крейсерская скорость может достигать 900 километров в час, размах крыла 37,5 метров. Рассчитан на 164-180 пассажиров