После окончания второй мировой войны все ведущие авиационные державы начали разработку самолетов с реактивными двигателями. ОКБ Туполева получили задачу на создание фронтового бомбардировщика с ТРД Nene-1. В результате был подготовлен проект "73" с двумя Nene-1 на крыле и одним Derwent-5 в хвосте. Но так как подготовить самолет к воздушному параду не успевали, то было принято решение выпустить с минимальными переделками несколько серийных Ту-2 с двигателями Nene-1. Этот гибрид получил заводской номер "77" и наименование Ту-18-2Nene, которое вскоре изменили на Ту-10-2Nene.

В отличии от Ту-2 на самолете "77" установили новое шасси с носовым колесом. Оборонительное вооружение включало пушку НС-23, расположенную на правом борту. В задней кабине находились стрелок-радист, обслуживавший верхнюю пулеметную установку, и стрелок нижней люковой установки. Увеличение размеров фюзеляжа улучшило условия работы экипажа в задней кабине. Для аварийного покидания самолета штурманом и стрелками в обоих кабинах были открывающиеся вниз люки. Впервые в практике ОКБ на самолете предполагалось ввести катапультирование летчика.

Для прицеливания при бомбометании предусматривался оптический прицел ОПБ-4С "Норден", связанный с автопилотом. Система бронирования самолета защищала экипаж от снарядов калибра 20мм. От осколков зенитных снарядов предусматривалась защита 8-мм дюралюминиевыми плитами, включенными в конструкцию самолета.

Первый полет самолет выполнил в июле 1947 года. Поскольку постройка самолета "77" ограничивалась жесткими сроками, первый опытный экземпляр вышел на испытания с недоукомплктованным оборудованием. Несмотря на это, самолет без особых осложнений прошел заводские испытания, получил положительную оценку летного и наземного экипажей.

Госиспытания бомбардировщик проходил уже под обозначением Ту-12. По их результатам отмечалось, что установка ТРД вместо поршневых двигателей позволила увеличить максимальную скорость полета почти на 250км/ч, потолок возрос на 2000м. Но за значительное увеличение скорости полета пришлось расплачиваться ухудшением взлетно-посадочных характеристик. В то же время Ту-12 по технике пилотирования оказался не сложнее Ту-2 и был доступен летчикам средней квалификации.

Значительно снижало эффективность применения самолета на больших высотах отсутствие гермокабин с обогревом и вентиляцией, и антиобледенительных устройств крыла, хвостового оперения и стекол кабин. При испытаниях выявился свойственный первым реактивным самолетам малый ресурс покрышек колес и недостаточная эффективность тормозной системы. При проверке в условиях полета стрелково-пушечного оборонительного вооружения оказалось, что возросшие скоростные напоры практически исключали использование верхней и нижней пулеметных установок. При стрельбе из передней 23-мм пушки выходило из строя оборудование в кабине штурмана и разрушалось остекление. Калибр обоих пулеметов признали недостаточным и рекомендовали перейти на механизированные установки с пушками калибром не менее 20мм.

Серийную постройку Ту-12 признали нецелесообразной, а уже выпущенные малой серией самолеты поступили в эксплуатацию и использовались для подготовки летного состава ВВС при переучивании на новую реактивную технику.