1938年11月，波利卡波夫设计局接到任务研制一种重型战斗机，不过因为其它战机项目任务繁重，直到1940年二战都爆发有一段时间了才任命主设计师，后来开发了TIS重型战机。

TIS是一种全金属悬臂式双座双发战机，它拥有修长的机体，在较低的水平尾翼翼尖安装双垂尾，第一架原型机被称为TIS“A”，在1941年9月首飞。

这架飞机拥有串联的座舱，顶部有滑动舱盖，飞行员和另一名无线电员兼炮手背靠背而坐，两人中间有一块装甲板隔开，可能是避免被一发子弹伤及两人，座舱其它位置应该也会有相应的装甲提供保护。

这架战机的武器配置充足，2门20毫米机炮安装在翼根位置（有的文章称是2门20毫米机炮和2挺12.7毫米机枪，单门机炮备弹350发，单挺机枪备弹400发），机头位置安装另外4挺7.62毫米航向机枪，每挺机枪备弹1000发，还打算在机背后方和机腹各安装一挺7.62毫米机枪，供炮手分别操作攻击后方不同空域的来袭敌机。战机具备弹药挂载能力，两侧机翼下可以各挂载一枚500千克的FAB-500航弹，执行一些对地攻击任务。

设计师计划在飞机翼下吊舱内安装2台AM-39，但由于这种发动机当时不能到位，因此TIS（A）实际安装的是1400马力的Mikulin 12缸AM-37发动机，驱动VIsh-61SF 3叶螺旋桨。战机采用后三点式起落架，主起落架在发动机舱下方，向后收纳，尾轮也能收入机尾。

该机在测试中表现不怎么好，预计在7400米高度达到634千米的最大时速，而实际测试中只达到了554千米的最大时速，发动机负担不起这架空重5800千克的重型战斗机，并且战机的方向稳定性很差。当时由于苏德战争导致苏联工业搬迁，加上找不到合适的发动机，因此这架原型机到1942年时进展不大，相关工作搁置了很久。

1943年下半年制造了第二架原型机，被称为TIS（MA），这架飞机改善了动力，采用了性能更好的AM-38，单台发动机可以输出1665马力，提升了战机的低空飞行性能，但增加的重量仍让发动机难以负担，该机空重约为6260千克，它只达到535千米的最大时速，最大飞行高度只有6600米。

但在武器配置上，TIS（MA）显得过激，在机头位置安装4门20毫米机炮，机翼上安装2门37毫米航炮（有计划安装2门45毫米炮），腹部朝向后方的机枪被取消，机背的7.62毫米机枪计划提升口径，翼下挂载能力得到保留。

从设计初始，TIS重型战机就被发动机困扰，当时苏联手中拿不出合适的发动机作为动力，1944年夏天因为波利卡波夫去世，TIS的设计工作被停止了，TIS（MA）在9月的一次着陆中严重损坏没再修复。不过此时已经没有必要再进行螺旋桨式战机的开发了，喷气式战机才是未来，如果TIS能早两年获得所需的发动机，或许能在二战期间生产服役。