1938年11月，波利卡波夫设计局接到了一个具有挑战性的任务，负责研发一种重型战斗机。然而，由于当时其他战机项目的任务繁重，导致这一重要项目的进展受到阻碍。直到1940年，伴随着第二次世界大战的爆发，设计局才终于任命了主设计师，并开始了对TIS重型战机的开发工作。

　　TIS战机的设计特征独特，它是一种全金属、悬臂式结构的双座双发战斗机，机身修长。其翼尖设计有较低的水平尾翼，配备了双垂尾，增加了飞机的稳定性。首架原型机被命名为TIS“A”，并于1941年9月成功首飞，标志着波利卡波夫设计局在重型战斗机领域迈出了重要一步。

　　TIS战机的座舱设计为串联布局，顶部装有一个滑动式舱盖，飞行员与无线电员兼炮手背对背而坐，中间隔着一块坚固的装甲板，以防止敌方子弹穿透伤害到两人。座舱内其他位置也将能够提供相应的装甲保护，确保飞行员在空中战斗时的安全。

　　在武器配置上，TIS战机可谓十分强大。机翼根部安装了两门20毫米口径的机炮（有的文献提到配置为两门20毫米机炮和两挺12.7毫米机枪），每门机炮的弹药储备为350发，机枪则为400发。此外，机头部分则配置了另外四挺7.62毫米航向机枪，每挺机枪可携带高达1000发子弹，原计划在机背和机腹各增加一挺7.62毫米机枪，供炮手用来攻击来自后方的敌机。此外，该战机还具备了挂载弹药的能力，可以在机翼下各挂载一枚500千克的FAB-500航弹，以执行对地攻击任务。

　　设计团队原计划在飞机的翼下安装两台AM-39发动机，但由于这种发动机无法按时交付，最终TIS（A）只能安装1400马力的Mikulin 12缸AM-37发动机，驱动的是VIsh-61SF 3叶螺旋桨。TIS战机采用了后三点式起落架设计，主起落架位于发动机舱下方，可以向后收纳，而尾轮也具备收回到机尾的能力。

　　然而，在测试阶段，TIS战机的表现并不理想。机身设计虽然预期能在7400米的高度达到634千米的最大时速，实际测试数据却仅显示它可以达到554千米。发动机的火力不足以支持这架重量5800千克的重型战斗机，同时飞机的方向稳定性也相对较差。由于苏德战争的影响，导致苏联的工业基础设施经历了大规模的迁移，再加之缺失合适的发动机，TIS的原型机在1942年未能取得实质性进展，相关的开发工作被迫搁置了。

　　进入1943年下半年，第二架原型机TIS（MA）被制造出来。这一版本在动力方面得到了一定的改善，采用了性能更加优越的AM-38发动机，单台输出可达1665马力，极大地提升了战机的低空飞行性能。然而，由于增加的重量，发动机仍然难以完全应对，最终该机仍以6260千克的空重，只能达到535千米的最大时速，最大飞行高度亦仅为6600米。

　　在武器配置方面，TIS（MA）则显得极为激进，机头位置增加到了四门20毫米机炮，机翼上还配置了两门37毫米航炮（更大胆的计划甚至考虑安装两门45毫米炮）。然而，腹部朝向后方的机枪被取消。对于机背的武器，计划提升其口径，虽然翼下的挂载能力得以保留，但整体的战斗力配置已经相当密集。

　　从TIS重型战机的设计伊始，发动机问题便一直困扰着设计师们。由于当时苏联缺乏合适的发动机来驱动这样的重型战机，波利卡波夫于1944年夏天因病去世，导致TIS的设计工作被中止。而在9月，TIS（MA）在一次着陆中因严重损坏而未得到修复。随着喷气式战斗机的发展，螺旋桨战争的历史在那时也逐渐落下帷幕。如果TIS在研发过程中能在两年内获得所需的性能优越的发动机，它或许能够在二战期间投入生产和服役，改变那个时代的空战格局。