二战结束不久，苏联军队获得了图-4战略轰炸机，虽然它是B-29轰炸机的仿制型号，各方面设计都很成熟，但活塞动力已经无法在速度上占据优势，在洲际导弹技术取得成功前，苏军需要一种速度更快的战略轰炸机来满足核弹投放需求。
图-4
苏联高层曾询问过各设计部门负责人，是否有能力在短时间里开发出采用涡轮喷气发动机的战略轰炸机，答案是不能，用图-16中型轰炸机进行改装的折中想法也被否定。伊留申领导的设计局虽然也无法短时间内拿出成果，但有远见的伊留申要求研发部门进行一些初步探索，这便有了没有获得官方支持的伊尔-52轰炸机。
伊尔-52连图纸机都算不上，它有太多技术难题需要攻克，在当时的条件下，想必没有人会认为伊尔-52值得深入研究。这架大飞机采用了飞翼布局，不过机身部分和机翼并没有平滑过渡，机身反而和图-16有点相似，发动机进气道位于机身两侧，2台大功率发动机重叠安装在机体后部内，起落架为自行车式，每具主起落架包含4只大直径轮胎，在靠近翼尖的翼下短舱内有辅助轮用来保持平衡，轰炸机的弹仓设置在机腹内。
巨大翼展的机翼拥有大后掠角，在机翼上安装了垂尾和大尺寸的副翼、襟翼，通常飞翼布局是没有垂尾的，伊尔-52这种设计应该是用垂尾增强稳定性。在机翼的后缘还安装了向后射击的自卫机炮，应该会采用遥控操作，通常自卫机炮会安装在机尾位置，但伊尔-52的机身尾部已经安装了发动机。
伊尔-52面临的技术困难很多，主要有2个方面，其一是结构强度，它的机翼太细长了，如何在保持结构轻盈的情况下还能承重、扛拉伸，这个问题不好解决；而另一个技术难题就是飞控，飞翼布局虽然有诸多好处，但缺点也很明显，它的纵向稳定性、航行稳定性不如常规设计，操作面复杂，这也是为什么飞翼结构很早出现但长时间得不到广泛采用的主要原因。
不清楚伊尔-52是在什么时候放弃的，一些人认为伊尔-52根本不存在，是后世杜撰的设计，因为伊留申设计局的各正式文件里从来没提到过它，这种观点不无道理，现在已经很难考证。