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  圖154的結構穩固,3個加大號轉向起落架收藏於機翼和T-型尾翼之內。其安裝的14個大型低壓輪胎使它能在不會受安全損害下在未平整的積雪跑道上起降。在最初的的設計型號上,它有3個後置的庫茲涅佐夫NK-8-2噴射引擎,擺置位置與波音727相似,但是圖154比727的推重比要高,這賦予了圖154更優良的效能表現;不過在油量消耗上則有所犧牲。這些特點使圖-154成為可靠和經濟的飛機而被廣泛應用。圖-154一共生產了大約900架,當中約500架仍在服役。  論到安全統計,圖-154的紀錄卻比較差。事故的原因通常是在俄國經常的惡劣或極端氣候下運作,或低素質的維修和人為失誤所引起,而並非飛機設計上的瑕疵。  由西方所研發的同級機種是波音727和霍克斯利三叉戟型。波音727的燃料效能較好但圖-154有較好的負載性(圖-154:17-19噸,波音727:31-33噸)。習慣波音和空中客車客機的乘客來說,圖-154的機艙好像比較狹窄。這是因為它的機艙內部呈橢圓形而且天花板比一般西方研發的客機低。圖-154客艙的艙門也比西方同類機種要小,而且客艙頂行李架的位置亦十分有限。

  圖-154這種多功能的客機有很多型號。除了在重量和發動機等一般的分別外,圖-154亦有利用不同燃料的所衍生的不同型號。如西方同類機種,波音727一樣,很多圖-154都裝上降噪裝置,還有一些被改裝成貨運機。

  圖-154於1972年開始為俄羅斯民用航空總局服役。這種型號以庫茲涅佐夫NK-8-2渦輪扇發動機作為動力系統,可載客167人。

  這是第一個圖-154的升級版本,引擎升級為庫茲涅佐夫NK-8-2U型。為此,機身中部加設燃料箱並加裝更多緊急出口。這型號亦在航空電子系統上作出了強化。

  此類客機是可載客180人的型號。由於前兩種型號的圖154的機翼容易出現裂縫,所以這一型號的機型有著新的更可靠的機翼。圖154B增加了更現代化的飛行控制、和154A一樣,增加了緊急出口並使用了新的擾流器。之前製造的154和154A之後都被改進成這一型號。

  這個型號強化了引擎並升級了操控儀器。

  這個型號引入了西方的飛行控制和導航系統,包括一個側風降落系統和新雷達系統。這型號以出口為主。

  圖-154S是圖-154B的全貨運或貨機型號,用上強化的地面,於機身泊位的一面加裝一個貨用前門

  圖-155和圖-156都是使用氫或天然氣作燃料的型號。圖-155的中央引擎可使用天然氣或甲烷,並於1980年代後期作出處女航。而圖-156的全部3個引擎都可使用氫或天然氣。在研發這兩種型號的過程亦引入了低溫物理學的技術。

  原稱為圖-164的圖-154M是現今的製作標準,於1982年開始服役。它配備更高效的索洛維耶夫D-30KU-154渦輪扇發動機。遠比先前的型號經濟、寧靜和可靠。俄羅斯航空圖-154M的出勤可靠率持續高於99%,足可媲美現今西方的航機。

  接載重要人物的型號。

  建設的雙引擎型號,配備兩個PS-90A渦輪風扇引擎。

  更新了駕駛艙及重新設計了客艙。

  1995年初解放軍空軍將兩架圖-154M客機改進為電子戰空中平臺 。這架電子戰型號從外 觀上看加裝了合成孔徑雷達,多個雷達罩,天線和電子戰裝置,滯空時間長,效能非常先進。傳聞開始均以北京南苑機場為基地,之後圖-154MD的數量增加至6架,部署在南京軍區。2013年11月16日和17日,一架中國圖-154電子偵察機連續兩天飛抵釣魚島以北約150公里的空域,在該地巡航、執行多樣化任務。

  (截止2016年12月)  圖-154的北約代號為大意(Careless)。

  圖-154服役以來一共有63架因意外而損失,均和飛機本身的設計無關。 在這63架失事的圖-154中,有6架是因為恐怖襲擊或被軍隊擊落所導致。當中亦有一些明顯是由於在惡劣的跑道下升降,包括一次與意外留在跑道上的除雪車碰撞。而其他則是直接基於低劣的航空交通管制,例如於2002年7月1日,因為瑞士航空管制中心的人為疏忽,導致俄羅斯巴什克利安航空2937號班機與DHL快遞公司611號班機(波音757貨機)在德國巴登-符騰堡州烏伯林根上空相撞。
圖波列夫 圖-154(;北約代號:Careless)是蘇聯研發、製造的中長途三引擎噴射機。以其巡航速度975千米/小時成為飛行速度最快的亞音速幹線客機。以往為大多數共產國家所使用,直到今天,它依然是俄羅斯和其他前蘇聯加盟共和國的主要內陸客機。另外,東歐各國、朝鮮及伊朗等亦有航線使用該機。中國則在2002年因為安全效能的考慮,停止使用該機型執行民航班次。開發圖-154的目的是作為新一代的蘇聯噴射運輸機以取代噴射機圖-104和An-10及伊爾-18這類舊式螺旋槳式運輸機飛機。