W latach 1931/32 w CKB (Centralnoje Konstruktorskoje Bjuro) zespół kierowany przez inż. Czietwiernikowa opracował dużą łódź latającą MDR-3 z czterema silnikami BMW-VIz. Próby prototypu przeprowadzone w lecie 1932 roku wykazały, że samolot nie nadaje się do wykonywania dalekiego rozpoznania. Z końcem tego samego roku samolot przekazano do KOSOS CAGI (Konstruktorskij Otdiel Opytnogo Samolotostrojenia Centralnogo Aero-Gidrodinamiczieskogo Instituta), gdzie jego przebudową zajął się inż. Tupolew. Nowy samolot oznaczony MDR-4 był gotowy na początku 1934 roku. Różnice pomiędzy obydwoma prototypami były bardzo duże, niezmieniony pozostał tylko kadłub i podskrzydłowe pływaki. Zmienione zostało skrzydło oraz wprowadzono pojedyncze usterzenie pionowe. Zamiast czterech silników o mocy 500 KM wprowadzono trzy silniki rzędowe M-34R o mocy 830 KM, z których dwa napędzały smigła ciągnące, a jedno pchające. Pierwszy prototyp uległ zniszczeniu w kwietniu 1934 roku. W końcu tego roku ukończono budowę drugiego prototypu ANT-27bis. Był to samolot bombowo-torpedowy oznaczony także MTB-1. Pomimo katastrofy tego prototypu zdecydowano się zamówić 15 sztuk samolotu, które zbudowano w latach 1936-37.
Samoloty MDR-4 pozostawały w służbie do czerwca 1941 roku, a w pierwszych miesiącach wojny służyły do przewozu materiałów wojskowych.
Konstrukcja: metalowy grzbietopłat
Napęd: trzy silniki rzędowe M-34R o mocy 830 KM każdy
Uzbrojenie: 6 karabinów maszynowych i 800 kg bomb lub torpeda
Dane techniczne:
| Długość | 21,9 m |
| Rozpiętość | 35,0 m |
| Powierzchnia nośna | 177,5 m2 |
| Masa własna | 10500 kg |
| Masa całkowita | 14660 kg |
| Prędkość maksymalna | 232 km/h |
| Prędkość przelotowa | |
| Pułap normalny | 5450 m |
| Zasięg | 2130 km |