Первый лётный Т-4. Фюзеляж собран на ТМЗ, финальная сборка на ММЗ Кулон. Предназначался для отработки бортовых систем, определения устойчивости и управляемости на максимальных скоростях полета и определения ЛТХ.
22 августа 1972 года ведущий лётчик-испытатель ОКБ Сухого В. С. Ильюшин и штурман Н. А. Алфёров совершили первый полёт.
Начало испытаний оказалось успешным, военные были довольны и заказали Сухому партию в 250 машин, которые планировалось построить в наступающей пятилетке. До января 1974 года совершено 10 полётов. Достигнута скорость M=1,36 на высоте 12000 м.
После чего испытания были остановлены. В дальнейшем самолёт был установлен в музее в Монино.