Эскизный проект самолета “96" закончили к марту 1953 г. По расчету бомбардировщик при взлетной массе 155 т и крейсерской скорости 800 км/ч' имел практическую дальность полета 16200 км (с 7% остатком топлива), а максимальную техническую дальность - 18000 км. Максимальная расчетная скорость - 902 км/ч. От Ту-95 самолет отличался крылом увеличенной площади (345,5 м²) и размаха (51,4 м) с несколько большей стреловидностью в средней части. Другое отличие - увеличенная передняя кабина экипажа. Кормовую артустановку предполагалось оснастить новой прицельной РЛС “Ксенон”. В состав навигационного оборудования включалась система дальней радионавигации “Меридиан” и система слепой посадки “Материк”. Самолет предполагалось оснастить новыми радиостанциями дальней связи (РПДС и РПС) и системой опознавания (опросчик “Хром” и ответчик “Никель”).
Подготовка к строительству первого экземпляра “96” (его также называли Ту-96) на куйбышевском авиазаводе началась еще в феврале 1953 г., однако после катастрофы “95-1" эти работы приостановили, сосредоточив основное внимание на “дублере”. Срок сдачи ТВ-16 перенесли на декабрь 1954 г., а Ту-96 в целом - на июль 1955 г., но готов он был только через год. Опытный двигатель ТВ-16 работал в более напряженном режиме, чем ТВ-12, в ходе его стендовых испытаний имели место многочисленные отказы. ОКБ-276 так и не сумело довести его, и на опытный Ту-96 вынужденно поставили НК-12. С этими двигателями самолет летом 1956 г. начал проходить испытания. С НК-12, а позднее с НК-12М летные характеристики машины оказались ниже, чем расчетные с ТВ-16.
В полете - Ту-95РЦ
Ту-95М-5 с ракетами КСР-5
Грузолюк Ту-95МР снабжен сдвижными створками для фотокамер
Практический потолок составлял всего 12400 м, максимальная техническая дальность - 15000 км, максимальная скорость - 880 км/ч.
К тому времени сама концепция стратегического высотного бомбардировщика утратила актуальность. Принимая во внимание появление в системе ПВО вероятного противника высотных сверхзвуковых перехватчиков и зенитных управляемых ракет, военные отказались от попыток получить неуязвимый дозвуковой самолет. Их стали интересовать стратегические самолеты-носители ракет класса “воздух-поверхность”. Поэтому еще в марте 1956 г. правительство приняло решение о прекращении работ по самолету “96”, а опытный бомбардировщик использовался в качестве летающей лаборатории до конца 50-х гг.
На базе этого самолета прорабатывался вариант составной ударной стратегической системы из Ту-96 и носителя ядерного боеприпаса самолета “100”, который проектировался туполевцами как в пилотируемом, так и в беспилотном вариантах. По замыслу разработчиков, Ту-96 должен был доставить самолет “100” на дистанцию до 3000 км от цели, затем подвесной бомбардировщик отделялся и начинал действовать самостоятельно. После нанесения ядерного удара самолет “100” должен был возвратиться на территорию СССР. Работы по составной стратегической системе из стадии технического предложения не вышли.
После катастрофы “95-1” на случай, если НК-12 окажется неудачным, конструкторы ОКБ-156 в срочном порядке провели поиск альтернативных вариантов силовой установки стратегического бомбардировщика. Рассматривалась возможность применения ТРД типов ВД-5, ВД-7, АЛ-7, а также принципиально новых реактивно-винтовых двигателей (РВД). Последние можно рассматривать как своеобразное воплощение на техническом уровне того времени современной концепции винто-вентиляторного двигателя. По конструктивной схеме РВД были близки к ТВД, но отличались тем, что примерно 50% их мощности реализовывалось через винт и 50% - в виде реактивной тяги. В СССР двигатели этого типа разрабатывались ОКБ А.Д.Швецова и Н.Д.Кузнецова. Двигатель Швецова мощностью в 12000 э.л.с. проектировался специально для высотных бомбардировщиков Туполева. На расчетном высотно-скоростном режиме (высота 16000 м и скорость 1000 км/ч) РВД имел удельный расход топлива 0,8 кг/кгс в час (расход ВД-5 на аналогичном режиме составлял 1,0 кг/кгс в час).
Оптимальный облик бомбардировщика с такой силовой установкой исследовался тщательно. Наиболее приемлемым был признан вариант с четырьмя РВД на пилонах под крылом с площадью в пределах 300-450 м² и стреловидностью от 45º до 55º. Взлетная масса самолета достигала 150-250 т. Модель подобной машины прошла серию продувок в аэродинамических трубах ЦАГИ. Однако по мере того, как становился очевидным успех самолета “95” с НК-12, работы по “99” шли все медленнее. К тому же, сложность создания РВД заставила ОКБ-156 переделать проект “99" под четыре ТРД ВД-7, а в этом варианте он не имел ощутимых преимуществ перед ЗМ Мясищева, запущенным в серийное производство в 1958 г.