Сразу же после создания Ту-4 в 1947 г. начались работы по его совершенствованию, поскольку его дальность была недостаточна для налётов на США — главного «вероятного противника». В итоге появились самолёты Ту-80 и Ту-85.

Первый полёт Ту-85 совершил 9 января 1951 г. под командованием А. Д. Перелёта. Для самолёта проектировалось 2 разных двигателя — воздушного охлаждения АШ-2К и жидкостного охлаждения ВД-4К. По итогам испытаний на «летающих лабораториях» предпочтение было отдано двигателям ВД-4К.

Однако начавшаяся Корейская война, в ходе которой советские МиГ-15 успешно сбивали американские B-29, показала бесперспективность поршневых самолётов в военном деле, так что дальнейшие работы по этому самолёту были прекращены. Ту-85 стал последним в мире тяжёлым поршневым бомбардировщиком. Вскоре флагманом советской бомбардировочной авиации стал турбовинтовой Ту-95, в котором, однако, использовались многие решения, испытанные на Ту-85.