Разработанные требования полностью отражали взгляды видных советских военных специалистов (В. К Триандафилова, А. И. Егорова и других военачальников) на роль и место штурмовой авиации в разрабатывавшихся в это время глубокой наступательной и оборонительной операциях.

В глубокой наступательной операции советские стратеги предполагали синхронно накрыть оборону противника на всю ее глубину всем имеющимся арсеналом боевых средств (авиабомбами, огнем артиллерии, атакой пехоты, поддержанной танками и авиацией, а также высадкой многочисленных десантов в районах сосредоточения крупных резервов), чем обеспечить быстрый прорыв тактической обороны противника, и далее стремительным вводом в образовавшуюся брешь мотомеханизированных и танковых соединений, поддерживаемых штурмовой авиацией, развить тактический успех в оперативный.

В свою очередь, в противовес глубокой наступательной операции оборонительная операция Красной армии предполагала активными действиями глубокоэшелонированной обороны с широким привлечением авиации, в том числе и штурмовой, вымотать, обескровить и материально истощить основные ударные силы противника, а затем обеспечить благоприятные условия для перехода своих подвижных мотобронетанковых групп в контрнаступление на решающем направлении с целью поражения всей группировки противника.

В соответствии с этими задачами легкий одномоторный скоростной штурмовик предназначался для поражения маршевых колонн пехоты и конницы противника, его артиллерийских и минометных батарей на позициях и на марше, уничтожение самолетов на аэродромах и средств ПВО и т. д., а тяжелый двухмоторный с усиленным бронированием - главным образом для уничтожения хорошо защищенных наземных целей на поле боя, в том числе наступающих танков.

Проектирование двухмоторного тяжелого бронированного штурмовика под обозначением ТШ-Б (ТШ-1) было поручено ЦАГИ, а одномоторного ЛШ-1 - ЦКБ завода № 39 им В. Р. Менжинского.

Не лучшим образом обстояли дела с разработкой одномоторного бронированного легкого штурмовика ЛШ-1 ЦКБ завода № 39.

Согласно архивным документам руководителем работ по созданию штурмовика ЛШ-1, также как и последующих за ним тяжелых штурмовиков ТШ-2 и ТШ-3, являлся Н. Н. Поликарпов, который, будучи руководителем бригады ЦКБ, в конце апреля 1930 г. получил задание на проектирование самолета-штурмовика.

Активную помощь Н. Н. Поликарпову оказывал С. А. Кочеригин. Штурмовик ЛШ-1 (проект № 5 по плану ЦКБ) представлял собой одномоторный двухместный биплан с относительно слабой бронезащитой - сварное бронекорыто не прикрывало мотор сверху.

Наступательное вооружение машины состояло из двух синхронных пулеметов ПВ-1 калибра 7,62 мм для стрельбы вперед и четырех ПВ-1, наклонно установленных в фюзеляже под полом кабины стрелка стволами вниз под углом 30-60° (пулеметы имели возможность изменения угла установки на земле в пределах +30°) к продольной оси самолета для стрельбы вперед-вниз.

Наклонная установка батареи пулеметов ПВ-1, не обеспечивая высокой точности стрельбы, позволяла вести огонь по колоннам войск на марше с горизонтального полета, что в какой-то мере компенсировало недостаточный обзор вперед-вниз, характерный для штурмовиков подобной схемы.

Для защиты от нападения истребителей противника штурмовик имел заднюю оборонительную установку с двумя пулеметами ПВ-1. Бомбовое вооружение отсутствовало.

В процессе постройки ЛШ-1 было признано, что бронирование и вооружение штурмовика недостаточные. В силу этого, а также из-за отсутствия мощного мотора и трудностей с доводкой подвижной пулеметной установки, было принято решение к свертыванию всех работ по этому самолету. Чтобы хоть как-то выйти из создавшегося положения ЦКБ завода № 39 приняло решение о переделке ЛШ-1 в тяжелый штурмовик, заданный НТК ВВС, с усиленным бронированием и вооружением. Новая машина получила обозначение ТШ-1  (проект № 6 по плану ЦКБ).

Макет ТШ-1 был построен в июле 1930 г., однако 30 ноября НТК ВВС КА утвердило новые ТТТ к самолету-штурмовику этого класса. В конструкцию ТШ-1 пришлось вносить определенные коррективы.

Носовая часть ТШ-1 была выполнена в виде "бронекоробки", в которой размещались мотор BMW-6, закрепленный на стержневой мотораме, масло- и водорадиаторы, бензобаки, кабины пилота и стрелка. К бронекоробке на четырех узлах крепилась сваренная из стальных труб с проволочными растяжками хвостовая часть фюзеляжа, обтянутая полотном. Бронекоробка собиралась из отдельных плоских и гнутых бронесегментов (всего 20 шт.) гомогенной брони, имеющей по толщине одинаковые физико-механические свойства. Поверхностей двояковыпуклой кривизны не было. Кабина стрелка замыкалась сзади бронеплитой, поставленной вертикально.

В районе мотора и у края кабины летчика борт мог открываться на шарнирах. Толщина брони: внизу - 6 мм, по бортам - 5 мм, сверху - 4 мм. Броневые листы, а также все узлы бронекоробки, собирались на 6-мм болтах с потайной клепкой,так как автогенную сварку брони Ижорскому заводу освоить так и не удалось.

Подобная конструкция бронекоробки штурмовика не только придавала ей угловатый вид, ухудшая аэродинамику, но и затрудняла полное включение брони в силовую схему самолета и увеличивала его массу. Масса самой бронекоробки - 520 кг.

Броня изготовлялась на Ижорском заводе под Ленинградом и доставлялась на завод им. Менжинского готовыми кусками. Сварка брони (автогенная) оказалась трудным делом. Нарушалась строгая геометрия и иногда появлялись трещины. После первого же экземпляра самолета со сварной бронекоробкой этот способ был оставлен. Броня доставлялась уже закаленной, сверлить в ней отверстия было тяжело. Пробовали травить отверстия соляной кислотой, но это помогало слабо. В конце концов сделали чертежи кусков брони со всеми отверстиями и заказали их. Это потребовало времени, но цель была достигнута. Стали собирать бронекоробку на 6-мм болтах с потайной головкой, подкладывая под места стыков дуралюминовые угольники 25 Х 25 Х 2,5 мм. Шаг болтов был 25-30 мм. На болтах (винтах) крепились и все узлы бронекоробки. Болты применялись первоначально с обычными гайками, замененными потом нарезными бобышками в виде полосок, приклепанных к угольникам. Заклепочные швы не привились из-за большого количества отверстий. Масса бронекоробки была около 520 кг.

Силовая установка ТШ-1 имела несколько особенностей. Моторама - стержневая, бронекоробка использована лишь частично. Радиатор (пластинчатый) - под двигателем, входное отверстие - с жалюзи из бронеплиток, выходное - открытое. Между лонжеронами нижнего крыла около фюзеляжа были подвешены бензобаки, без обтекателей снизу, сбрасываемые. Главный бензобак и маслобак помещались перед летчиком.

Вооружение новой машины состояло из двух синхронных пулеметов ПВ-1, установленных над мотором, двух батарей по четыре ПВ-1 под нижним крылом или, вместо пулеметов, могла подвешиваться "гранатница" (ящик на 300 ручных гранат), и спарки пулеметов ДА на турели у стрелка. Работами по вооружению самолета руководил А. В. Надашкевич, работавший в то время у Н. Н. Поликарпова.

В начале 1931 г. начались летные испытания ТШ-1 (летали Б. Л. Бухгольц, Ю. И. Пионтковский и М. А. Волковойнов - все из НИИ ВВС КА), на которых последний при полетном весе 3300 кг показал максимальную скорость полета 180 км/ч, что было явно недостаточно для самолета поля боя. Самолеты вели себя в воздухе нормально, но сказывалась их большая полетная масса, невысокой была аэродинамика из-за угловатой бронекоробки, велик был разбег и плох набор высоты.

Кроме того, в полете сильно грелся мотор (температура масла доходила до 82°, что было опасно), давления на рули были значительны, а в кабинах экипажа было очень жарко, велик был разбег и низкая скороподъемность. Вскоре была переделана система маслопитания и решено было испробовать этиленгликолевое охлаждение, для чего были проведены исследовательские работы и испытания (впервые в СССР). Охлаждение работало хорошо, но разъедались дюритовые рукава между цилиндрами и в других стыках и возникала течь. После недолгих поисков был найден лучший сорт резины и течь сразу прекратилась. После 3-4 посадок приходилось менять амортизаторы шасси.

 Вооружение работало хорошо. Серьезным недостатком оказалось то, что в кабинах штурмовика было очень жарко. Сильно грелся под броней двигатель, а место для радиатора было ограничено.

Штурмовик был возвращен на завод для проведения необходимых доработок.