Постройка самолета началась 4 июля 1933 года, а уже 24 апреля следующего года специальная правительственная комиссия признала его годным к полетам.

Это был настоящий гигант своего времени. На АНТ-20 имелись места для восьми членов экипажа и 72 пассажиров. Его размеры поражали: длина фюзеляжа 32, 5 м, ширина 3, 5 м, высота 2, 5 м; размах крыла 63 м. Площадь полезных помещений более 100 кв. м. Масса 28, 5 т, с грузом — до 50 т; скорость 260 км/час. Машины таких размеров не создавались нигде в мире еще почти полтора десятка лет.

Восемь моторов конструкции А.А. Микулина общей мощностью 7000 л.с. держались не только на крыльях (по три с каждой стороны), но и этаким тандемом на фюзеляже сверху, с пропеллерами вперед и назад. Двигатели запускались сжатым воздухом. Впервые в СССР на пассажирском самолете появился автопилот отечественной конструкции. Управление двойное (дублированное); топливо заправлялось в четырнадцать баков.

17 июня 1934 года летчики-испытатели М.М. Громов и И.И. Журов впервые подняли детище Туполева в воздух. АНТ-20 хорошо слушался рулей, был устойчив; через два дня, во время встречи челюскинцев, он совершил триумфальный полет над Красной площадью в сопровождении истребителей.

Самолет-гигант предназначался прежде всего для целей агитации и пропаганды. Создавалась целая агитэскадрилья имени Максима Горького. Ее самолеты доставляли газеты и литературу в отдаленные населенные пункты. Самолету АНТ-20 «Максим Горький» предстояло стать флагманом этой эскадрильи. На его борту находились киносъемочная аппаратура и лаборатория для обработки отснятого материала, кинопроектор с экраном 4, 5 на 8 метров, а также мини-типография, способная на протяжении полета выдать несколько тысяч листовок. Громкоговорящая установка «Голос с неба» служила для вещания во время полета, а оригинальный аппарат — для проецирования на облака световых лозунгов и призывов.

Восхищенные иностранные журналисты после полета над Москвой подробно описывали внутреннюю и внешнюю конструкцию самолета, пассажирский салон, каюты с «прозрачным полом», буфет, центральную телефонную станцию, киноустановку, типографию, фотолабораторию, пневмопочту, радиостудию и туалет.

Высокую оценку дал АНТ-20 французский летчик и писатель Антуан де Сент-Экзюпери. «Я летал на самолете „Максим Горький“, — писал он. — Эти коридоры, этот салон, эти каюты, этот мощный гул восьми моторов, эта внутренняя телефонная связь — все было не похоже на привычную для меня воздушную обстановку. Но еще больше, чем техническим совершенством самолета, я восхищался молодым экипажем и порывом, общим для всех этих людей. Я восхищался их серьезностью и внутренней радостью, с которой они работали. Чувства, обуревавшие этих людей, казались мне более мощной движущей силой, чем сила восьми великолепных моторов гиганта…»

Около года длились и успешно закончились летные испытания. Все шло прекрасно, пока в небе над Москвой не произошла трагедия.

Из официального сообщения ТАСС:

«18 мая 1935 года, в 12 часов 45 минут, в городе Москве, в районе Центрального аэродрома, произошла катастрофа с самолетом „Максим Горький“.

Катастрофа произошла при следующих обстоятельствах. Самолет «Максим Горький» совершал полет под управлением летчика ЦАГИ т. Журова, при втором пилоте из эскадрильи им. М. Горького Михееве; имел на борту ударников ЦАГИ в количестве 36 человек.

В этом полете «Максим Горький» сопровождал тренировочный самолет ЦАГИ под управлением летчика Благина. Несмотря на категорическое запрещение делать какие бы то ни было фигуры высшего пилотажа во время сопровождения, летчик Благин нарушил этот приказ и стал делать фигуры высшего пилотажа в непосредственной близости от самолета «Максим Горький», на высоте 700 м.

При выходе из мертвой петли летчик Благин своим самолетом ударил в крыло самолета «Максим Горький».