圖-126是以圖-114型民航機為基礎改裝而成的一種空中預警飛機，圖-126於1960年開始設計，1962年開始試飛，20世紀60年代末交付使用。由蘇聯圖波列夫沒計局設計製造。
該機動力裝置為4台NR-12MV渦輪螺旋槳發動機，單台最大功率11033千瓦，各驅動一副直徑5.6米的共軸反轉螺旋槳。翼展51.2米，機長55.2米，雷達天線罩直徑11米，雷達天線罩厚度1.9米。
最大起飛總重170000千克。最大平飛速度850千米/小時，巡航速度780千米/小時，執勤巡航高度6000米，實用升限11000米。執勤點離起飛機場1000千米時執勤持續時間9小時；執勤點離起飛機場2000千米時執勤持續時間6小時。
主要機載設備除預警雷達係統外有：SRO-2M敵我識別器，SIRENA-3護尾雷達，RSB-70／R-837高頻電台，R-831／RSIV-5甚高頻／超高頻電台，ARL-5數據鏈，有源、無源電子對抗設備，慣性導航係統、近距導航係統。
該機在機頭加裝了空中加油受油管，尾部裝有腹鰭，機身上裝在直徑11米的旋轉雷達天線罩。所用雷達采用延遲線固定目標對消技術，具有有限的下視能力，作用距離為370千米。