В конструкции самолета нашли широкое применение новые алюминиевые конструкционные сплавы с улучшенными физико-механическими и ресурсными характеристиками, алюминиево-литиевые и титановые сплавы, новые типы стали, современные композиционные материалы и гибридные материалы. Использование неметаллических материалов в конструкции самолета и его интерьера позволило получить экономию в массе пустого самолета около 1200 кг. Использование длинномерных полуфабрикатов и крупногабаритных листов позволило выполнить консоли крыла без стыков и существенно уменьшить количество стыков на фюзеляже, в результате чего снизилась масса конструкции и улучшилось качество внешней поверхности самолета. Особое внимание было уделено повышению коррозионной стойкости конструкции. Была усовершенствована схема теплозвукоизоляции, в нижней части гермокабины установлены дренажные клапаны, и усилено лакокрасочное покрытие.

Для того чтобы обеспечить возможность эксплуатации самолета на аэродромах с длиной ВПП не превышающей 2500 м и выполнить требования ИКАО по шуму на местности, самолет был оснащен мощной механизацией крыла: двухщелевыми закрылками с большими ходами и предкрылками вдоль всей передней кромки крыла. Механизация крыла обеспечивала достижение больших коэффициентов подъемной силы на взлетно-посадочных режимах при сохранении высокого аэродинамического качества. Предусматривалось управление механизацией крыла как в автоматическом, так и в ручном режимах. На пробеге самолета автоматически должны были отклоняться как интерцепторы, так и воздушные тормоза, что вызывало резкое падение подъемной силы крыла и догрузку основных опор шасси, сокращая длину пробега.

Двигатель ПС-90А имел современную модульную конструкцию, оборудовался системой электронного регулирования и развитыми средствами диагностики и встроенного контроля.

Изготовление первого Ту-204 но заводе "Опыт"

Выкатка самолета из цеха

Все системы самолета были спроектированы на основе новых принципов с широким применением цифровой техники, в большинстве из них применялись новые оригинальные технические решения. Агрегаты всех систем были спроектированы в условиях жесткого весового лимита и высоких требований по надежности. Системы имели оптимальное резервирование и были снабжены средствами встроенного контроля.

Электродистанционная система управления полетом самолета обеспечивала наилучшие характеристики устойчивости и управляемости на всех режимах полета, а также предотвращение выхода за пределы эксплуатационных ограничений. Вместо традиционных штурвальных колонок управления в кабине экипажа устанавливались центральные У-об-разные ручки с малыми ходами. Основной цифровой контур системы управления имел три независимых канала и был зарезервирован трех-канальным аналоговым контуром. Отклонение управляющих поверхностей осуществлялось с помощью следящих необратимых гидравлических приводов, имевших высокий КПД, надежность и ресурс. Закрылки и предкрылки также перемещались от системы гидромеханических приводов вращательного действия оригинальной конструкции и высокой надежности.

Для самолета был создан современный комплекс пилотажно-навигационного оборудования, обеспечивавший автоматизированное самолетовождение по оптимальным запрограммированным траекториям на всех этапах полета от взлета до посадки, а также посадку по третьей категории ИКАО. Комплекс включал в себя системы автоматического самолетовождения и управления полетом, предупреждения критических режимов и опасного сближения с землей, радиотехнические системы навигации и посадки, современную РЛС. В пилотажно-навигационном комплексе использовались цифровые вычислительные системы и датчики. Обмен информацией должен был вестись по кодовым линиям связи. Показания и параметры систем, как навигационных, так и самолетных выводились с помощью развитой системы сбора информации и индикации на экраны многоцветных кабинных индикаторов. Все системы охватывались встроенным автоматизированным предполетным, а некоторые особо важные и полетным контролем.

Первый пилот Ту-204 – А. И. Тололакин

Комплекс средств радиосвязи обеспечивал беспоисковый автоматизированный бесподстроечный режим связи с наземными диспетчерскими пунктами.

В тележках основных опор шасси использовались колеса, снабженные моноуглеродными тормозными дисками, что позволило снизить массу каждого колеса на 50 кг и более чем в два раза увеличить ресурс по сравнению с металлокерамическими тормозами. Электродистанционная система торможения колес предусматривала автоматическое включение форсированного торможения и подключение резервного канала для стартового торможения.

В гидравлической системе самолета предусматривалась установка аварийного насоса с приводом от внешнего потока воздуха. Поддержание оптимального температурного режима в гидросистеме обеспечивали термоклапаны, пропускавшие нагретую гидрожидкость через теплообменники. В гидросистеме применили оригинальные термомеханические соединения трубопроводов, основанные на «памяти металлов», разьемные герметические соединения с внутренним конусом, а также высокоресурсные спиральные трубопроводы.

В электрической системе использовались вновь разработанные надежные гидромеханические интегральные привода-генераторы с оптимизированными по мощности бесконтактными генераторами переменного тока стабильной частоты с новой защитной и регулирующей аппаратурой, обеспечивающей жесткие требования к качеству электрической энергии. В бортовой сети использовались провода с изоляцией, устойчивой к процессу горения.

Система кондиционирования воздуха была построена по принципу открытого воздушного цикла с использованием турбохолодильной машины на газовых опорах и с отделением влаги на линии высокого давления, что позволяло значительно увеличить холодопроизводительность системы на земле и на малых высотах полета, а также обеспечить быструю подготовку самолета к вылету в летнее время года. На самолете устанавливалась специальная автономная система охлаждения РЭО с использованием в качестве радиатора обшивки самолета.

В топливной системе самолета для довыработки топлива и предотвращения скопления влаги в топливных баках были установлены струйные насосы, что в сочетании с подогревом топливных фильтров позволяло исключить необходимость проверки отстоя топлива после полета.

Много сил и внимания было уделено эргономическим особенностям кабины экипажа. В результате получилась кабина, которая позволяла снизить психофизические нагрузки на экипаж, что способствовало повышению безопасности полетов.

С самого начала проектирования самолета особое внимание отводилось вопросам эксплуатационной технологичности и упрощению всей системы технического обслуживания.

Первый опытный Ту-204 после окроски в цвета "Аэрофлота"

Встреча экипажа Ту-204 после первого полета

Сборка первого серийного Ту-204 на заводе в Ульяновске

Основополагающим критерием стал принцип стратегии технического обслуживания по состоянию, что позволяло сократить простои на техническое обслуживание и тем самым поднять ожидаемую рентабельность самолета в эксплуатации.

Первые два самолета Ту-204 строились в Москве на опытном заводе ОКБ. Первая машина предназначалась для проведения летных испытаний, вторая – для статических испытаний. В 1988 года обе машины были построены, и первый Ту-204 был перевезен в ЖЛИ и ДБ для проведения наземных и летных испытаний.