Związek Sowiecki jako państwo o gigantycznych rozmiarach miał bardzo długą granicę morską. Chociaż jej znaczna część była niedostępna z racji trudnych warunków klimatycznych, to i tak pozostałe akweny były dość rozległe. Taka sytuacja wymuszała konieczność utrzymywania czterech oddzielnych flot na Bałtyku, Morzu Czarnym, Morzu Białym i Oceanie Spokojnym. Floty te przez znaczną część okresu międzywojennego były dość słabe z powodu braku wystarczającej liczby jednostek pływających. Znacznie prostszym środkiem do patrolowania rozległych obszarów było lotnictwo. W przypadku zamkniętych i niezbyt dużych akwenów Bałtyku i Morza Czarnego wystarczały samoloty operujące z lądu. Na pozostałych bardziej przydatne były, przy braku odpowiednich lotnisk, samoloty startujące z wody.
Sowiecki przemysł lotniczy w latach dwudziestych XX wieku był w stanie dostarczać jedynie lekkie samoloty będące lądowymi maszynami wyposażonymi w pływaki. Miały one niewielki zasięg i ograniczone możliwości bojowe. Sytuację miał uratować zakup we Włoszech niemieckich lodzi latających Dornier Wal (sowieckie oznaczenie DW) i ich ewentualna produkcja licencyjna. Ten samolot jednak, skonstruowany na początku lat dwudziestych, w połowie lat trzydziestych był już mocno przestarzały. W celu zaspokojenia potrzeb lotnictwa morskiego w 1929 roku opracowano wersję samolotu bombowego TB-1 wyposażoną w pływaki. Zakłady w Taganrogu zainstalowały pływaki na 66 maszynach. W 1934 roku rozpoczęto produkcję niewielkiej i taniej jednosilnikowej (Wal i TB-1 były dwusilnikowe) łodzi latającej MBR-2 o drewnianej konstrukcji. I ten właśnie samolot stał się podstawową maszyną rozpoznawczą lotnictwa morskiego. Jego podstawową wadą, podobnie jak i TB-1P, był niewielki zasięg, nieprzekraczający 800 km. Okazało się, że tego typu samolot odpowiadał wymaganiom lotnictwa morskiego i chwilowo zainteresowanie maszyną o większym zasięgu było niewielkie. Znacznie większe zainteresowanie łodzią latającą przejawiał Główny Zarząd Północnej Drogi Morskiej (GUSMP – Gławnoje Uprawlienije Siewiero-Morskoj Putii), który był głównym użytkownikiem Dornierów. Ta instytucja była zawsze mocno zainteresowana eksploatacją samolotów, a głównie łodzi latających o dużym udźwigu mogących utrzymywać komunikację i transport w północnych rejonach imperium niedostępnych dla żeglugi. Jednym z obiektów zainteresowania GUSMP była włoska dwukadłubowa i dwusilnikowa łódź latającą Savoia S.55. Zakupiono nawet kilka egzemplarzy.
Próby wyposażenia lotnictwa morskiego w sprzęt rodzimej konstrukcji nie ograniczały się do MBR-2. Pracujący w CAGI zespół konstrukcyjny kierowany przez inżyniera Czietwierikowa opracował w latach 1930/31 dużą metalową łódź latającą MDR-3 napędzaną czterema silnikami rzędowymi BMW-Vz o mocy po 500 KM. Silniki w celu uniknięcia wpływu słonej wody były umieszczone nad płatem. Przeprowadzone latem 1932 roku próby prototypu wykazały szereg wad przekreślających szanse na produkcję seryjną. Między innymi zasięg lotu dyskwalifikował samolot w roli maszyny rozpoznawczej. W końcu roku samolot trafił do KOSOS CAGI (Konstruktorskij Otdieł Opytnogo Samoliotostrojenia Centralnogo Aero-Gidrodidinamiczieskogo Instituta – Dział Budowy Samolotów Eksperymentalnych Centralnego Instytutu Aero-Hydrodynamicznego Instytutu). Tam dokonano jego gruntownej przebudowy według projektu opracowanego przez samego Andrieja Nikołajewicza Tupolewa. Zmieniono też oznaczenie na MDR-4 (ANT-27). Ze starego samolotu pozostawiono jedynie kadłub i podskrzydłowe pływaki. Zainstalowano całkowicie nowy płat i usterzenie z pojedynczym statecznikiem pionowym w miejsce podwójnego. Cztery silniki zastąpiono trzema także rzędowymi M-34R o mocy 830 każdy. Środkowy z tych silników był wyposażony w śmigło pchające, zewnętrzne miały śmigła ciągnące. Prototyp gotowy na początku 1934 roku został rozbity już w kwietniu. Mimo pechowego początku prace kontynuowano i w końcu roku był gotowy egzemplarz ANT-27bis wykonany w wersji torpedowo-bombowej MTB-1 (Morskoj Tjażołyj Bobardirowszczik – ciężki bombowiec morski). Uzbrojony w sześć karabinów maszynowych MTB-1 mógł zabierać torpedę lub 800 kg bomb. Zasięg 2130 km zwiększał możliwości wykorzystania samolotu. Zamówiono serię 15 maszyn, które zbudowano w latach 1936–1937. Producentem były Zakłady nr 31 w Taganrogu. Eksploatowano je jeszcze w 1941 roku. MTB-1 miał jednak kilka poważnych wad. Był skomplikowany i drogi w produkcji, a w momencie rozpoczynania służby był już mocno przestarzały. Uruchomienie produkcji tego samolotu planowano także w nowych Zakładach nr 30 zbudowanych w Sawjołowie nad Zalewem Rybińskim, ale tego zamiaru nie zrealizowano.