Работа над девятиместным магистральным пассажирским самолётом ПС-9 (АНТ-9) была начата ещё в 1927 году, когда общество «Добролет» совместно с Управлением ВВС выпустило технические требования к самолёту такого класса: скорость не менее 190-195 км/ч, потолок 4500-5000 м, полезная нагрузка до 750 кг и экипаж из трех человек. Самолет должен быть в первую очередь пассажирским, но в случае надобности применяться для военных целей как транспортное средство. Рассматривался также вариант установки на самолет бомбардировочного оборудования.

АНТ-9 был выполнен по схеме свободнонесущего высокоплана с неубирающимся шасси и с цельнометаллической конструкцией планера, имевшей много общего с конструкцией первых военных самолётов семейства АНТ с гофрированной обшивкой. В частности, на опытном самолёте АНТ-9 использовались готовые отъемные части крыла и оперение с многоцелевого военного самолёта Р-6. Силовая установка опытного самолёта АНТ-9 состояла из трёх французских двигателей воздушного охлаждения Гном-Рон «Титан» мощностью по 230 л. с.; два двигателя устанавливались, как обычно на центроплане крыла и один — в носовой части фюзеляжа. При этом значительно повышалась безопасность полётов, но одновременно, как показал опыт последующей эксплуатации, усложнилось техническое обслуживание, увеличилось время подготовки к вылету и, в конечном итоге, повысилась стоимость летного часа, что немаловажно для коммерческой эксплуатации пассажирских самолётов.

В компоновке фюзеляжа АНТ-9 было много общего с самолётом К-5: сразу за двигателем в фюзеляже размещались закрытая двухместная кабина экипажа с двойным управлением, пассажирская кабина, туалет, гардероб и багажное отделение. На опытном самолёте в пассажирской кабине устанавливались девять кресел из плетеного камыша, которые впоследствии заменили креслами с силовым каркасом из кольчугалюминия. Продольная балансировка самолёта АНТ-9 при различной коммерческой нагрузке обеспечивалась управляемым в полёте стабилизатором с диапазоном изменения угла его установки от −6њ до — 0,5њ).

К 1 мая 1929 года самолёт был готов. Он выставлялся на Красной площади во время первомайских празднований.

В мае — июне 1929 года АНТ-9 успешно прошёл государственные испытания, в процессе которых — с полетной массой 5044 кг и с массой полезной нагрузки 1700 кг он показал максимальную скорость 209 км/ч. Высоту 1000 м он набирал за 6,5 мин, его практический потолок составил 3810 м, а техническая дальность полёта с пассажирами −1000 км. Разбег самолёта при взлете был равен 275—290 м, а пробег после посадки- 150—160 м.

12 июня 1929 года экипаж испытателей во главе с М. М. Громовым совершил на АНТ-9 перелёт Москва — Одесса — Севастополь — Киев — Москва протяжённостью 4000 км.

Самолёты принимали участие в Великой Отечественной войне.

Крыло — взято от самолета-разведчика Р-6 (АНТ-7), состояло из центроплана и отъёмных частей. Продольный силовой набор четыре лонжерона ферменной конструкции из кольчугалюминия. Поперечный силовой набор — нервюры ферменной конструкции с трубчатыми раскосами, соединенными между собой расчалками. Центроплан изготавливался отдельно от фюзеляжа и крепился к верхним лонжеронам четырьмя болтами.

Фюзеляж — имел близкое к прямоугольному поперечное сечение. Обшивка из листового гофрированного кольчугалюминия. Фюзеляж состоял из кабины экипажа, пассажирского салона на девять мест, гардероба, туалета и двух багажных отделений. Шпангоуты в пассажирской части рамные, в хвостовой части — раскосы из труб. Кресла располагались в два ряда с проходом по середине салона. В кабине экипажа располагались два пилота и бортмеханик.

Хвостовое оперение — было выполнено на базе оного от самолета Р-6, с небольшими доработками. Конструктивно аналогично крылу. Стабилизатор переставной в полете — ± 5 градусов.

Шасси — пирамидальное с резиновой пластинчатой амортизацией. Каждая пирамида состояла из полуоси, раскоса и вертикальной стойки. Шасси изготавливалось целиком из импортной хромоникелиевой стали. Колеса спитцевые, размером 1110х250 мм.

Силовая установка — На прототипе АНТ-9 устанавливали три двигателя Titan мощностью по 230 л.с. (фирма Gnome Rhone). На серийных АНТ-9 — три двигателя М-26 мощностью по 300 л.с. На серийных ПС-9 — два двигателя М-17Б по 500 л.с. Двигатели крепились к моторамам, сваренным из труб; для гашения вибрации использовались резиновые демпферы. В крыльях были размещены бензиновые баки. Винты двухлопастные деревянные фиксированного шага.