Его планер и гофрированная обшивка целиком из кольчугалюминия, который был впервые получен в СССР в 1922 году.
Самолёт моноплан со свободнонесущим высокорасположенным крылом и треугольным в сечении фюзеляжем, что увеличивало жёсткость и позволяло отказаться от распорок. Кабина лётчика открытая, за двигателем. Закрытый салон для двух пассажиров позади перегородки кабины. Вход в салон через одну левую дверь. Установлены два плетённых кресла, лицом друг к другу. Трёхцилиндровый двигатель Бристоль Люцифер (Bristol Lucifer),
мощностью 100 л. с.
Андрей Николаевич Туполев верил, что цельнометаллический самолёт имеет множество преимуществ — особенно в условиях русской зимы. Как только в СССР появился подходящий сплав — кольчугалюминий, он испытал
аэросани и речной глиссер из него, чтобы приступить к постройке самолётов. Советский кольчугалюминий отличался от дюралюминия, ввозимого из Германии для самолётов Юнкерс советской постройки, но имел сходные показатели.
28 мая 1924 года в присутствии руководств Главного Управления РКК ВФ и ЦАГИ прошли первые официальные испытания АНТ-2. На мерном километре самолёт развил скорость 169,7 км/ч. Испытания прошли успешно. С 11 июня того же года на АНТ-2 перевозили пассажиров, начались эксплуатационные испытания самолёта.
А.Н. Туполев за конструирование и постройку первого русского цельнометаллического самолета был премирован творческой командировкой в Германию и Францию.
Опытный самолёт после испытаний передан в ГУ РККВФ. Из-за нехватки кольчугалюминия и двигателей серийный АНТ-2бис так и не стали производить серийно, а построили только один самолёт в 1930 году, на котором перевозили людей и почту несколько лет.
