В конце 40-х начале 50-х годов в СССР развернулись исследования по созданию ядерных реакторов для корабельных энергоустановок. Работы были сосредоточены в институте, возглавлявшимся академиком И.В.Курчатовым. Вскоре в тематику этого института вошли работы в области применения ядерной энергии в авиации. Руководство авиационной тематикой в институте было возложено на академика А.П. Александрова. 12 августа 1955 года вышло Постановление Совета Министров СССР № 1561-868, по которому к атомной авиационной проблеме подключались некоторые предприятия авиационной промышленности. КБ А.Н.Туполева, КБ В.М.Мясищева должны были заняться проектированием и постройкой самолетов с ядерными силовыми установками, а КБ Н.Д.Кузнецова и КБ А.М.Люлька разработкой авиационных силовых установок для этих самолетов. Создание самолета с подобной силовой установкой открывало перед ВВС возможность получить в свои руки пилотируемые боевые системы, продолжительность и дальность полета которых ограничивалась бы только выносливостью экипажа.
    Прорабатывалось несколько вариантов ядерных авиационных силовых установок на основе прямоточных, турбореактивных и турбовинтовых двигателей с различными схемами передачи тепловой энергии к двигателям. Отрабатывались различные типы реакторов и систем теплоносителей. Рассматривались приемлемые для применения в авиации виды биологической защиты экипажа и систем оборудования от воздействия радиоактивного излучения.
    В КБ А.Н.Туполева совместно со смежными предприятиями и организациями была проработана крупномасштабная, рассчитанная на два десятилетия программа создания и развития тяжелых боевых самолетов с ядерными силовыми установками, которая должна была завершиться постройкой в 70-80 годы полноценных боевых дозвуковых и сверхзвуковых самолетов различного назначения.
    На первом этапе предполагалось создать наземный стенд для отработки самолетной ядерной силовой установки, затем аналогичная установка должна была быть испытана на летающей лаборатории с целью отработки системы радиационной защиты экипажа.
    28 марта 1956 года вышло Постановление Совета Министров СССР, согласно которому в КБ начались практические работы по проектированию летающей лаборатории на базе серийного самолета Ту-95 для исследований влияния излучения авиационного ядерного реактора на самолетное оборудование, а также для изучения вопросов, связанных с радиационной защитой экипажа и особенностей эксплуатации самолета с ядерным реактором на борту.
    Проектные работы по наземному стенду и установке реактора на самолет проводились в Томилинском филиале КБ, возглавлявшимся И.Ф.Незвалем. Радиационная защита на стенде, а затем и на летающей лаборатории, получившей обозначение Ту-95ЛАЛ (заказ 247), изготовлялась с использованием совершенно новых для авиастроения материалов. Для освоения в производстве этих новых конструкционных материалов потребовалась совершенно новые технологии. Они с успехом были освоены в отделе неметаллов КБ под руководством А.С.Файнштейна. Новые защитные авиационные материалы и элементы конструкции из них были созданы совместно со специалистами химической промышленности, проверены ядерщиками и признаны пригодными для применения в наземной установке и на летающей лаборатории.
    В 1958 году наземный стенд был построен и перевезен на испытательный полигон под Семипалатинск, одновременно была подготовлена ядерная силовая установка для летающей лаборатории. Для удобства обслуживания реактор на стенде и на летающей лаборатории был выполнен на специальной платформе с подъемником и, при необходимости, мог опускаться из грузоотсека самолета. В первой половине 1959 года был произведен экспериментальный запуск реактора на наземном стенде. В ходе наземных испытаний удалось выйти на заданный уровень мощности реактора, теперь можно было переходить к работам на летающей лаборатории.
    Под летающую лабораторию Ту-95ЛАЛ был выделен один из серийных Ту-95М, который в 1961 году после переоборудования под экспериментальную ядерную установку был передан на летные испытаний. С мая по август 1961 года было выполнено 34 полета. На летающей лаборатории Ту-95ЛАЛ летали и проводили испытания летчики-испытатели М.М.Нюхтиков, Е.А.Горюнов, М.А.Жила и др, ведущим по машине был Н.В.Лашкевич. Полеты проходили как с холодным реактором, так и с работающим. В этих полетах в основном проверялась эффективность радиационной защиты. Экипаж и экспериментаторы находились в передней герметической кабине, где был установлен датчик, фиксировавший параметры излучения.
    Проведенные летные испытания Ту-95ЛАЛ показали достаточно высокую эффективность примененной системы радиационной защиты, что позволяло продолжить работы по самолетам с ядерными силовыми установками.
    Следующим важным этапом в разработке самолета с ЯСУ должен был стать экспериментальный самолет, получивший по КБ обозначение «119» (Ту-119). Как и в случае с Ту-95ЛАЛ базовой машиной должен был стать Ту-95, но в отличие от него в новом проекте 2 из четырех штатных двигателя НК-12М должны были быть заменены на два ТВД НК-14А с теплообменниками.
    В рамках начавшихся работ, КБ Н.Д.Кузнецова приступило к проектированию ТВД НК-14А, в КБ А.Н.Туполева готовился эскизный проект самолета «119». Планировалось, что в начале 70-х годов можно будет первые два опытных НК-14А установить на самолет и начать испытания. Следующим этапом должен был стать боевой самолет с четырьмя НК-14А с большой продолжительностью полета. В частности планировалось создать на базе Ту-114 самолет ПЛО с ЯСУ. Но этим планам не суждено было осуществиться. В первой половине 60-х годов все работы по теме были свернуты.