改装的图-4П虽然已经具备了早期预警机的雏形，但作为夜间战斗机过于笨重，实战性不强。1960年12月19日夜间，一架国民党P2V飞机窜往张家口方向，我军起飞了3批图-4П夜间战斗机，很快地利用机载雷达找到目标。P2V几乎无法摆脱图-4П的扫射，然而当时我军机载装备实在太差，其中红外瞄准具的误差几乎达2°。

在几个批次的开火追击中，始终没有造成P2V致命伤。这架P2V到达山东临沂上空时，遭到我军第三批次的图-4П的围歼射击达35分钟之久，强大的火力逼得P2V机组就差要弃机跳伞，但最后还是死里逃生。显然，改装的图-4П并不过关。

1969年9月，空军提出研制空中预警机，代号为“926飞机”。当时世界上只有美国、苏联、英国3个国家拥有空中预警机。

当年11月25日，空军司令部发布通知：以六院为主、空一所、空二所、空军十二厂为主，抽调人员进行空中预警机的研制；5702厂生产，空36师执行试飞任务；要求全国各单位对“926计划”所需材料加工资料等全部开绿灯放行，不过问缘由，倾全力配合。

由图-4改装的载机，在背部安装庞大的雷达天线罩和支架系统之后，飞机的总阻力增加了约30%。为了增加动力，替换了图-4飞机原装的活塞式发动机，使全机动力装置的功率增大67%。此外，技术人员对载机的气动外形和结构做了修改，整个研制过程中的吹风试验超过2000次。