На больших скоростях полета расслаивались и «хлопали» сотовые клееные панели стабилизатора (на одном из самолетов в ЛИИ даже оторвался в воздухе солидный кусок оперения, такой же случай произошел и в полку с А.Медведевым). Пришлось оперение усилить, одновременно «подрезав» на полметра для уменьшения нагрузок. Доработанные стабилизаторы, «негабаритный груз» размахом 13,25 м, доставлял с завода в часть на фюзеляже спецвариант Ил-76-«триплан». Во время демонстрации в Рязани Ту-160 потерял в воздухе один из пластиковых обтекателей форкиля (самолет определенно не любил показов).
Серьезных последствий эти дефекты за собой, как правило, не вели (опытная эксплуатация новой машины как раз и была направлена на их «отлов»), и самой неприятной стала неожиданная блокировка тормозов на взлете, однажды вчистую «разувшая» самолет. Произошло и несколько случаев, когда при посадках летчики недооценивали инерцию многотонной машины, и она, пролетев ВПП, выкатывалась на грунт(остановить Ту-160 не смог бы никакой аэрофинишер, а вовремя выпускать тормозной парашют считалось «низким классом»).
Выявленные отказы и дефекты, относившиеся к конструктивно-производственным недостаткам (по графе «КПН», ответственность несет разработчик - ОКБ и завод-изготовитель), учитывались в конструкции самолетов новых серий. Число створок подпитки двигателя на боковых стенках воздухозаборников для повышения запаса устойчивости компрессора увеличили до шести, упростили их управление, по планеру некоторые сотовые панели с металлическим заполнителем заменили на композитные (это дало выигрыш в весе и ресурсе), наполовину укоротили хвостовой обтекатель антенн БКО, сход потока с которого на высоких скоростях вызывал опасные вибрации, выводившие из строя аппаратуру. На самолетах последних серий верхние люки штурмана и оператора оснастили перископами осмотра хвостовой полусферы (в дополнение к РЛС заднего обзора). Таким же образом дорабатывались и ранее выпущенные Ту-160 заводскими специалистами прямо в полку.
Модернизации подверглось и оборудование самолета. Усовершенствовали РСДН, ориентирующуюся по наземным радиомаякам. Навигационный комплекс оснастили автономным астрокорректором, определяющим с высокой точностью координаты машины по Солнцу и звездам, что особенно пригодилось- в полетах над океаном и в высоких широтах. Одобрение штурманов получил планшет-курсопрокладчик ПА-3 с подвижной картой, указывающей текущее положение самолета. Для Ту-160 подготовили и бортовую систему спутниковой навигации с точностью определения координат 10-20 м. Ее функционирование обеспечивалось несколькими орбитальными аппаратами, специально выведенными в космос в рамках госпрограммы для нужд ВВС, ВМФ и наземных войск. Удалось решить и проблемы, связанные с программным обеспечением и системотехникой ПРНК (ранее все его четыре канала «говорили» на разных языках).
В несколько этапов провели комплекс мер по снижению РЛ-заметности Ту-160: нанесли на воздухозаборники и каналы к двигателям черную радиопоглощающую графитовую обмазку, покрыли носовую часть самолета специальной краской на органической основе, заэкранировали направляющие аппараты двигателей (причем секрет этой разработки до сих пор строго скрывается).[* Компрессоры дают едва ли не максимальный всплеск отраженного РЛ-излучения. В США даже велись исследования по использованию допплеровских частот отраженного сигнала для определения режима работы двигателей самолета противника и его возможных маневров.]