美國和蘇聯冷戰時期為了保證互相摧毀，建立龐大的三位一體核打擊力量，特別是在戰略轟炸機這塊，兩國投入了大量的人力物力，製造出了一批毀天滅地的遠端轟炸機，光有劍，對於美國和蘇聯來講是遠遠不夠的，如何防禦和攔截對方的戰略轟炸機才是重中之重，這將決定誰在冷戰爭霸中最後勝出，於是雙方的大型預警機專案被提上日程。
設計之初
對於防禦力量集中的歐洲路線，蘇聯防空司令部認為常規的路基遠端雷達完全可以做到萬無一失，考慮到美國遠端轟炸機完全可以克服極端惡劣的天氣，那麼蘇聯與北美連線的北極圈防空圈就出現了巨大的漏洞，地面雷達易受天氣氣象和地形的干擾，為了有效攔截美軍高速突襲的戰略轟戰機，蘇聯防空司令部決定製造新型的空中雷達防禦中端——一架具備遠端預警和遠端截擊能力的預警飛機。1958年7月4日蘇聯部長會議第608-293號決議決定了這個專案的開發，由著名的圖波列夫設計局負責設計製造。當時能夠勝任的空中載具只有該設計局的遠端轟炸機圖95，該飛機最大起飛重量170噸，最大續航里程超過1.3萬公里，能夠保證蘇聯高層對預警空中平臺的基本要求，大航程和留空時間長。
為了快速形成戰鬥力，蘇聯人直接用轟炸機改裝預警機，戰鬥種族。
但是該飛機，一開始設計初就是為了作為轟炸機的戰役戰術任務設計的，其狹長的機身，和巨大的雙葉螺旋槳，根本不適合作為預警機使用，螺旋槳產生的巨大噪音，無遺是雷達操作員的噩夢，可是時間緊任務重，為了保衛蘇聯的空天安全，技術人員只能硬著頭皮上了。1961年年底，圖波列夫設計局最後選用了與圖95有著一脈相承的客機Tu-114客機作為預警機替代搭載平臺，對飛機的空間進行了拓展，在機身放置大量工作裝置，設定機組操作人員的專門艙室，飛保證各類精密的電子裝置能夠在最佳狀態工作，簡單而又粗暴。最後Tu-126的飛行機組人員有5人，在後方隔室中還設定了7個雷達操作官，在機體後面的休息倉，裡面配比另外7個後補人員，保持整個機體的不間斷雷達監控。該機的雷達也運用了當時最為先進的三座標圓頂雷達，跟西方同類產品相差不大。
圖126是蘇聯真正意義上的大型空中預警平臺
透過不懈的努力該機終於在1965年正式加入蘇聯空軍，它的出現完全彌補了蘇聯北部空域的防空許可權，在60年代末到80年代初作為蘇聯遠端空中預警的中堅力量，有效的威懾了北約以及西方國家對蘇聯北部空域的騷擾，但是隨著美蘇在航電和微電子領域的差距拉大，蘇聯為了滿足搜尋範圍和雷達效能，不得不往圖126本來就不寬裕的空降安裝功率更大或更笨重的裝置，造成該機的駕乘體驗堪稱地獄級，而且由於發動機噪聲巨大，北約戰鬥機飛行員稱發現該機根本就不用了雷達，在幾十公里遠都能聽到它。終於在1984年該機的全部機型全部退出了現役，改由更為先進的運載裝置伊爾76運輸機作為載體，開發更為先進的A50預警機。
崢嶸歲月
該機服役以後，西方軍事觀察家將其安裝的圓形雷達命名為藤蔓，該型雷達可以根據整個偵查空域中的敵方潛在目標作出相應的跟蹤，在300公里內讓美軍和北約的轟炸機無處遁形，還可以引導己方戰鬥機及時到達指定空域對西方戰鬥機進行驅離，但是該機的缺點也很明顯，在與美軍E2望樓預警機的比較中，其下視探測距離明顯不足，無法探測低空目標，但是該機航程遠，可以作為空中無線電和雷達指引的中續站，為艦隊反艦導彈提供照射指引。蘇聯波羅的海艦隊和黑海艦隊的武庫艦對該機頗為仰仗。在歷次的海軍演習中都有該機的身影。
由於該機當時的效能出色，使其是北約戰鬥機重點關照物件
在1971年蘇聯對該機又進行了技術升級，使其擁有了更遠的探測距離，具備同時跟蹤處理50個空中目標，並且可以指揮8架以上戰鬥機，並進行資訊共享，總體效能與美軍E2預警機不相上下。透過機載的高頻電臺和資料鏈可以將有關情況資訊傳輸到蘇聯防空指揮中樞，這些通訊裝置提供了1500公里距離的資料傳輸能力，極大的拓展了圖126的遠距離指揮效能。為了提高預警效率，蘇聯一共製造了8架該型預警機，一直服役到1985年，隨著小型巡航導彈技術和隱身技術的發展，圖126逐漸力不從心，其對超低空飛行目標無法做到有效發現，逐漸淡出蘇聯空軍的戰鬥視野，但是在它服役的二十年中，它是真正蘇聯北部空域的保護神。
