Kolme mootoriga lennuk projekteeriti juba 60. aastatel, kasutusele reisilennukina võeti see esmakordselt 1972. aastal. 1986. aastal lennukit moderniseeriti, see sai uued mootorid ja parema varustuse. Pikki aastaid oli see peamine reisilennuk kogu Nõukogude Liidus, lisaks eksporditi seda mitmesse Moskvaga liitlssuhetes olnud riiki.

Kui moodsamad reisilennukid suudavad sõita Moskvast Süüriasse ilma vahepealse tankimiseta, siis Tu-154 ei suuda. Just tankimiseks teel Süüriasse lennuk Sotšis peatuski.

Tu-154 on kokku olnud 39 õnnetust, kus keegi on surma saanud, kuidi vaid mõned neist on toimunud tehnilistel põhjustel. Õnnetuste põhjuseks on tihti olnud nende läbikulutamine tiheda kasutamisega. 2010. aastal kukkus just seda tüüpi lennuk alla Smolenskis, pardal Poola president Lech Kaczynski ja palju mõjukaid poolakaid.

Sajandivahetusel hakkasid selle lennukitüübi kasutajad lennukeid välja vahetama. Aeroflot loobus neist 2010. aastal. Ometi oli Vene võimude üks esimesi kommentaare peale tänast õnnetust, et on vara veel Tu-154 lendude peatamiseks.

Õnnetusse sattunud lennuk valmis aastal 1983. See oli viimati hoolduses septembris. 2014. aasta detsembris läbis lennuk Vene relvajõudude pressiesindaja sõnul suurema remondi.

Praeguseks on maailmas kasutusel alla 50 Tu-154 lennuki. Suurimaks kasutajaks on Vene õhuvägi, mille käsutuses olevate lennukite arvu kohta annavad avalikud allikad aga erinevaid numbreid. Natuke kuulub neid lennukeid ka teistele Vene riigiasutustele.