חברת איירופלוט הוציאה דרישה בתחילת שנות החמישים למטוס נוסעים מודרני בעל כושר נשיאה גדול יותר וביצועים טובים יותר מאשר כלי הטיס שהיו ברשותה. הדרישה נענתה על ידי משרד התכנון טופולב, אשר סיפק תכנון שהתבסס על המפציץ האסטרטגי טופולב Tu-16. הכנפיים, המנועים ומשטחי הזנב של המטוס זהים לאלו של המפציץ. גוף המטוס הורחב והפך למדוחס (לצורך הובלת נוסעים) ויכול היה להכיל 50 נוסעים. טיסתו הראשונה של המטוס הראשון מייצור סדרתי נערכה ב-6 בנובמבר1955 במפעל בחרקוב.
200 מטוסים מדגם זה נבנו עד הפסקת הייצור בשנת 1960. המטוס היה חלק מצי מטוסי הנוסעים של חברת איירופלוט עד שנת 1981. חברת התעופה הצ'כית הלאומית רכשה כמה מטוסים מדגם Tu-104A בעלי כושר נשיאה של 81 נוסעים.
לאחר הוצאתו משירות מסחרי הועברו כמה מטוסים לצבא הסובייטי ושימשו לתובלת אנשי צבא ולאימון קוסמונאוטים בתנאי חוסר משקל.
ב-7 בפברואר1981 מטוס טופולב Tu-104 הזדקר בעת ההמראה מנמל התעופה פושקין והתרסק, כתוצאה ממטען עודף שלא הועמס כראוי. כל 50 נוסעיו נספו.[1] בעקבות התאונה קורקעו כל יתר המטוסים מדגם זה.