Только что организованное Центральное конструкторское бюро (ЦКБ), в котором работали видные инженеры и авиаконструкторы, получило в 1930 году задание построить несколько опытных образцов бронированных самолётов для поля боя. Было решено проектировать одновременно четыре типа самолётов такого назначения: ЛШ (лёгкий штурмовик), ТШ-1, ТШ-2 (тяжёлый штурмовик) и ШОН (штурмовик особого назначения).

Первым был спроектирован и построен самолёт типа ТШ-1. Уже в январе 1931 года начались его лётные испытания. Самолёт внешне был похож на Р-5. Конструкция — смешанная. Передняя часть фюзеляжа — бронекоробка, в которой размещались кабины лётчика и стрелка, двигатель с радиатором и основной бензобак. Сварная из стальных труб с проволочными расчалками хвостовая часть фюзеляжа четырьмя узлами крепилась к бронекоробке. Крылья имели площадь 60 м2 (увеличение по сравнению с Р-5 за счет нижнего крыла), шасси значительно усиленные.

В соответствии с основным назначением — атака наземных целей с малых высот — бортовое вооружение самолёта ТШ-1 состояло из двух установленных над двигателем синхронных пулемётов, двух — на турели и восьми пулемётов под нижним крылом.

Лётные испытания, которые выполняли Б. Л. Бухгольц и Ю. И. Пионтковский, показали, что в принципе ТШ-1 отвечает своему назначению. Штурмовик вел себя в воздухе нормально. Однако из-за большого веса (пустой — 2,5 т, взлётный — около 4 т) разбег и пробег были очень велики. Самолёт медленно набирал высоту. В кабине было очень жарко (из-за близости мотора, находившегося под броней). Конструкторы учли замечания лётчиков. На следующей машине — ТШ-2 пулемётные батареи были убраны в нижнее крыло, отлажен тепловой режим. Этот вариант штурмовика также с двигателем М-17 в 500/680 л.с. показал скорость 213 км/час, потолок — 4220 м, обладал несколько лучшими взлётно-посадочными и маневренными качествами, выполнял вираж за 15— 17 секунд. Промышленностью была выпущена малая серия этих самолётов.