Thiết kế của T-4 khá giống với loại máy bay XB-70 Valkyrie siêu âm, nhưng thiết kế của Liên Xô không phải được dự định cho một máy bay ném bom siêu âm, mà là nó được tạo ra từ những cải tiến hiện đại về hàng không để phát triển thành một loại máy bay trinh sát và đánh chặn nhỏ có thể đạt đến tốc độ Mach 3. Về phương diện này T-4 và North American XF-108 Rapier của Mỹ có ý tưởng khá giống nhau.

T-4 được làm phần lớn từ titanium và thép không gỉ, và một hệ thống lái điều khiển fly-by-wire nổi bật nhưng nó cũng có những hệ thống điều khiển cơ khí như một hệ thống dự phòng. Mũi máy bay được hạ thấp xuống để cung cấp tầm nhìn khi hạ cánh và cất cánh. Một kính tiềm vọng được sử dụng để nhìn phía trước khi mũi máy bay được rút lại, và có thể đạt đến tốc độ 373 mph (600 km/h). Ngoài những má phanh truyền thống nó còn có hệ thống phanh bằng dù.[1]