В 1956 г., после завершения работ по самолету 3М, мясищевцы приступили к созданию сверхзвукового бомбардировщика, названного М-50. Его назначением также должно было стать нанесение ударов по стратегически важным объектам в глубине территории вероятного противника. При этом за счет сверхзвуковой скорости (до M=2), он должен был быть почти неуязвим для ПВО вероятного противника того времени. Ведущим конструктором машины назначили Георгия Назарова.
     При создании М-50 в ОКБ-23 постарались максимально использовать все лучшее, чем отличались его предшественники. Они оставили хорошо зарекомендовавшее себя велосипедное шасси, общую конструкцию фюзеляжа, но принципиально изменили аэродинамическую схему бомбардировщика. Совместно с ЦАГИ было проанализировано более 30 вариантов аэродинамической компоновки самолета. В результате вместо стреловидного крыла новый самолет оснастили тонким (относительная толщина 3,5 - 3,7%) треугольным крылом, стреловидным цельноповоротным горизонтальным и вертикальным оперением, а более мощные двигатели, располагавшиеся ранее вблизи фюзеляжа, перенесли: два - на подкрыльевые пилоны, а вторую пару - на концы консолей. Конструкция самолета обеспечивала возможность длительного полета на малой высоте с большой скоростью.
     До производства самолета, разработчикам пришлось также решить многочисленные проблемы, связанные с изготовлением крупногабаритных прессованных панелей и целых секций планера, подбором и созданием новых термостойких материалов, обеспечением герметизации больших объемов крыла и фюзеляжа. Впервые в практике отечественного самолетостроения была применена электродистанционная связь рычагов управления с органами управления. На первом опытном самолете ЭДСУ дублировалась жесткой механической проводкой, которую в дальнейшем предполагалось демонтировать. Оригинальным решением была и автоматическая система, регулирующая положение центра масс смолета при переходе на сверхзвуковой режим за счет перекачки топлива, которое размещалось только в фюзеляжных баках. На серийных самолетах предполагалась установка штанги топливоприемника системы дозаправки топливом в полете. Весьма оригинально решалась проблема торможения на пробеге - с помощью гидропривода из фюзеляжа выдвигались четыре похожие на лыжи стальные балки. При их трении о бетон образовывались целые снопы искр, но такой способ торможения оказался очень эффективным.
     Первый полет опытного самолета состоялся 27 октября 1959 г. на аэродроме ЛИИ в Жуковском (экипаж Н.И.Горяйнов и А.С.Липко). В ходе летных испытаний из-за отсутствия двигателей <17-18>, создававшихся под руководством П.Ф.Зубца, сверхзвуковая скорость достигнута не была. В августе 61-го М-50 был показан на воздушном параде в Тушино. Однако в то время в СССР под давлением Хрущева предпочтение отдавалось, как правило, ракетному оружию. Поэтому, несмотря на очевидные достоинства, М-50 в серию не пошел, а через некоторое время, ОКБ закрыли. Сотрудников ОКБ-23 перебросили на ракетную тематику, Мясищева отправили в <почётную ссылку> начальником ЦАГИ. Тематика по сверхзвуковым бомбардировщикам перешла к Туполеву, а о разработках ОКБ-23 напоминали лишь несколько моделей в заводском музее и М-50, который впоследствии передали в музей в Монино.
     Кодовое обозначение НАТО - Bounder (Беспредельщик).

     М-52. В 1960 г. сразу же после М-50 началось проектирование его модификации М-52, на которой подкрыльевые мотогондолы устанавливались под значительным углом к плоскости крыла, а внешние имели несколько иные пилоны. На М-52 установили дополнительное горизонтальное оперение на вершине киля, провели внутренние доработки. Предпологалось установить систему дозаправки топливом в воздухе. М-52 имел ракетное вооружение (прорабатывалось размещение одной УР большой дальности в полуутопленном положении под фюзеляжем или четырех УР типа Х-22, расположенных попарно по бортам фюзеляжа). Самолет был построен, но не летал, а сразу после закрытия ОКБ-23 пошел на слом.
     М-53. Проект. Высокоплан, выполненный по схеме <утка>, четыре двигателя в двух подкрыльевых гондолах, трехстоечное основное шасси (реализован не был).
     М-54. Проект. От М-50 он отличался крылом с небольшой стреловидностью по задней кромке. На нем также анализировались различные варианты расположения мотогондол. (реализован не был).
     М-56. Дальнейшим развитием самолета М-50 явился бомбардировщик М-56, техническое проектирование которого было начато в 1959 г. Самолет предполагалось выполнить по схеме <утка> с несущим широким фюзеляжем, по бокам которого устанавливались шесть двигателей в двух <пакетах>, к которым крепились небольшие поворотные консоли. ПГО было вынесено далеко вперед. На дозвуковых скоростях оно было свободноориентируемым и не влияло на характеристики устойчивости. При переходе на сверхзвуковую скорость горизонтальное оперение фиксировалось. Тем самым обеспечивалось продольная устойчивость машины при изменении распределения аэродинамических сил на крыле. Это решение позволило отказаться от сложной системы перекачки топлива. Максимальная расчетная скорость соответствовала М=3,25; нормальная взлетная масса 185000 кг; максимальная дальность полета 12000 км.
     М-55. На базе М-56 прорабатывался его пассажирский вариант М-55, в подвариантах М-55А, М-55Б, М-55В, отличавшихся габаритом и числом двигателей. Первый из них был рассчитан на 40 пассажиров, второй - на 85, а третий - на 120. М-55А имел два двигателя, М-55Б - четыре, а М-55В - шесть.
     М-70. Для ВМС велись работы по созданию сверхзвуковой (М=1,7) летающей лодки-бомбардировщика М-70 с нормальной взлетной массой 240000 кг и стреловидным крылом. Два Для ТРД предполагалось разместить над крылом на пилонах и два - по бокам киля. Для взлета применялась убирающаяся гидролыжа.
     По предложению Н.С.Хрущева рассматривался беспилотный вариант самолета М-50, в фюзеляж которого был вмонтирован ядерный боеприпас сверхбольшой мощности (реализован не был).