971年苏联民航局接收的第一架图－154进行初步验证飞行和机务人员训练飞行，1971年5月开始邮件和货物运输，7月开始投入莫斯科－第比利斯之间航线客运飞行，1972年2月9日开始莫斯科－北高加索矿水城的航线飞行，同年8月1日，开始莫斯科－布拉格的国际航线飞行。
图－154客机有很多型号。除了在重量和发动机等一般方面的分别外，图－154亦有利用不同燃料的型号。很多图－154都装上降噪装置，有一些还被改装成货运机。
该机的翼展37.55米，机翼面积201.45平方米，机长47.90米，机高11.40米，机身直径3.80米，载客量150～180人，空重55300千克，最大商载18000千克，最大起飞重量100000千克，最大燃油重量39750千克，最大巡航速度950千米/小时。经济巡航速度900千米/小时，最大巡航高度11900米，实用升限12100米，最大载重航程3740千米，最大燃油航程6600千米。
该机的结构特点是悬臂式下单翼，中梁向左右两侧延伸至副翼内端。5段前缘缝翼占每侧机翼前缘的80%。三缝式襟翼。缝翼为液压驱动，襟翼为电动。每侧机翼有4个扰流片，机翼内侧的两个扰流片可作为减速和卸升装置。外段副翼提供横向操纵，内段副翼在飞行中可作为减速板。前缘缝翼为电热防冰。
该机的机身为普通圆截面全金属半硬壳式结构。机身截面直径3.8米。除机头雷达罩内和装有辅助动力装置的非增压舱外，其余各舱均为气密增压舱。
图－154运输机