Проектное задание ставило задачу создать самолет, равный по дальности и надежности Ил-18, скорости Ту-104 и посадочным характеристикам Ан-10. Рабочее проектирование началось в 1965 году под руководством главного конструктора С.М. Егера. Дальнейшее совершенствование велось под руководством А.А. Туполева и А.С. Шенгардта. В 1968 году было изготовлено шесть прототипов (один из них, с бортовым номером 85005, стоит на ВВЦ). 3 октября 1968 года экипаж летчика-испытателя Ю.В. Сухова впервые поднял самолет в небо. Серийное производство Ту-154 началось в 1969 году в Куйбышеве на заводе №18. В этом же году один из прототипов демонстрировался в Ле-Бурже. Испытания самолета продолжались около пяти лет.
"Аэрофлот" вывел из эксплуатации самолеты Ту-154М в последний день 2009 года. Почти 40 лет Ту-154 перевозил пассажиров крупнейшего российского авиаперевозчика на внутренних и международных линиях. Самолет Ту-154 поступил в "Аэрофлот" в конце 1970 года.
