Под руководством Туполева спроектировано свыше ста типов самолётов, 70 из которых строились серийно. На его самолётах установлено 78 мировых рекордов, выполнено около 30 выдающихся перелётов.
Туполев воспитал плеяду видных авиационных конструкторов и учёных, возглавивших самолётные ОКБ. В их числе В. М. Петляков, П. О. Сухой, В. М. Мясищев, А. И. Путилов, В. А. Чижевский, А. А. Архангельский, М. Л. Миль, А. П. Голубков, И. Ф. Незваль, A. A. Туполев.
Родился 10 ноября (29 октября по старому стилю) 1888 года, в селе Пустомазово (ныне — Кимрского района) Тверской губернии, в семье провинциального нотариуса.
Ещё во время обучения в гимназии проявлял большой интерес к точным наукам и технике. В 1908 году поступил в Императорское Московское техническое училище (позднее МВТУ). В училище серьёзно увлёкся аэродинамикой. С 1909 года — член воздухоплавательного кружка. Участвовал в постройке планёра, на котором самостоятельно совершил первый полет (1910). В 1911 году успешная учёба и активная научная деятельность прервались, когда за участие в волнениях и распространение нелегальной литературы он был арестован и в административном порядке выслан из Москвы на родину под негласный надзор полиции. Только накануне Первой мировой войны ему удалось вернуться в училище, которое он с отличием окончил в 1918 году.
В 1916—1918 годах Туполев участвовал в работах первого в России авиационного расчётного бюро; конструировал первые аэродинамические трубы в училище. Вместе с Н. Е. Жуковским был организатором и одним из руководителей ЦАГИ, где окончательно определилось призвание молодого инженера. В 1918—1936 годах являлся членом коллегии и заместителем начальника института по опытному цельнометаллическому самолётостроению.
21 октября 1937 года А. Н. Туполев был арестован по обвинению во вредительстве, принадлежности к контрреволюционной организации и шпионаже. Вместе с ним была арестована вся верхушка ЦАГИ и ОКБ, директора большинства авиационных заводов. 28 мая 1940 года приговорён ВКВС СССР к 15 годам ИТЛ. Находясь в заключении, работал в закрытом КБ НКВД — ЦКБ-29 («Туполевская шарага»). В июле 1941 года от дальнейшего отбытия наказания был освобождён со снятием судимости. Туполев был полностью реабилитирован 9 апреля 1955 года.
В 1925 году Андрей Николаевич создал цельнометаллический двухмоторный самолёт ТБ-1, который отличался высокими лётными данными и считался одним из лучших в мире бомбардировщиков. В 1932 году был сконструирован усовершенствованный самолёт ТБ-3, с помощью которого в 1937 году была осуществлена высадка экспедиции на Северном полюсе. Также в 1932 году под руководством Туполева бригадой П. О. Сухого был сконструирован самолет АНТ-25. В 1934 году появился многомоторный самолёт модели «Максим Горький». Он имел восемь двигателей, полезную площадь более 100 м? и пассажировместимость до 60 человек.
Конструкторское бюро Туполева после Второй мировой войны разработало и выпустило новую модель — реактивный бомбардировщик Ту-16. Он был способен развивать скорость более 1000 км/ч. Также появился первый отечественный реактивный гражданский самолёт — Ту-104.
В 1957 году был разработан первый турбовинтовой межконтинентальный пассажирский самолёт Ту-114.