Ту-95КМ предназначен для нанесения ударов с помощью самолета-снаряда Х-20М и отличается от Ту-95М следующим.
По вооружению. Самолет-носитель Ту-95КМ является частью авиационно-ракетного комплекса Ту-95К-20, куда входят также система наведения К-20 и крылатый самолет-снаряд Х-20М.
Система наведения К-20 состоит из РЛС “ЯД”, установленной на самолете-носителе, РЛС “ЯР” и автопилота “ЯК", установленных на самолете-снаряде, и предназначена для обнаружения и сопровождения цели, а также для наведения Х-20М на цель. Система К-20 наводит самолет-снаряд на цель методом трехточечного управления в горизонтальной плоскости при помощи команд, передаваемых с самолета-носителя. Атака проходит в следующей последовательности: Ту-95КМ с Х-20М на борту следует в направлении цели, на рубеже пуска производится запуск двигателя Х-20М, проверка его бортового оборудования и пуск. Затем по командам программного механизма автопилота “ЯК" Х-20М производит просадку на 400-700 м для безопасности самолета-носителя и через 40 с начинает набор высоты. На высоте 15000 м Х-20М переходит в горизонтальный голет по направлению к цели. На дальности до цели около 16 км по команде аппаратуры “ЯР" ракета Х-20М начинает пикировать на цель и поражает ее.
Крылатый самолет-снаряд Х-20М представляет собой цельнометаллический моноплан со свободнонесущим стреловидным крылом и оперением, с центральным воздухозаборником и турбореактивным двигателем типа АЛ-7Ф (АЛ-7ФК) с форсажной камерой. В фюзеляже расположены элементы системы наведения, боевая часть (обычная или ядерная), двигатель и топливные баки. Полетная масса Х-20М достигает 11600-11800 кг (пустого - 5878 кг), размах крыла - 9,03 м, длина без ПВД - 14,6 м (с ПВД - 15,415 м), высота - 3,015 м, максимальный диаметр фюзеляжа - 1,805 м.
Ту-95КМ оборудован устройствами создания пассивных помех АСО-2Б. Они установлены в двух кассетных держателях КДС-16-28 в районе шп. 62 и 63.
По конструкции планера. В носовой части фюзеляжа организован негерметичный отсек, где расположены антенны и блоки РЛС “ЯД" (сверху под радиопрозрачным обтекателем - антенна наведения, снизу - антенна обнаружения и сопровождения цели). Между шп. 21 и 23 в нижней части фюзеляжа установлен убирающийся в фюзеляж обтекатель Х-20М. От шп. 23 начинается грузоотсек, окантованный с боков бимсами, связанными сводом, который замыкает силовой контур нижней части фюзеляжа. В грузоотсеке размещен балочный держатель БД-206 для подвески Х-20М в полуутспленном положении.
При отсутствии последнего грузоотсек закрывается створками. При подвешивании Х-20М створки поднимаются внутрь грузоотсека. При пуске балочный держатель опускает самолет-снаряд на 950 мм, после чего запускается его двигатель и производится отцепка.
По топливной системе. Ту-95КМ оборудован централизованной системой заправки на земле и в воздухе, аналогичной примененной на Ту-95МР. Для запуска двигателя Х-20М в районе шп. 45-51 имеется дополнительный топливный бак на 500 кг топлива.
По электрооборудованию. Для питания аппаратуры “ЯД* ввели дополнительный преобразователь однофазного переменного тока ПО-4500, а также установили преобразователи трехфазного тока ПТ-500Ц, ПТ-1000ЦС (ПТ-1500Ц) вместо менее мощных ПТ-70 и ПТ-125.
По радиооборудованию. Радиосвяэное оборудование практически осталось прежним, за исключением установки новой радиостанции Р-832М. В состав радионавигационного оборудования ввели радиовысотомер РВ-17 вместо РВ-25 и автоматический радиокомпас АРК-У2. Радиотехническая аппаратура отличается от аналогичной аппаратуры Ту-95М установкой радиолокационной станции “ЯД", заменой прицельной станции ПРС-1 “Аргон" на ПРС-4, заменой станции оповещения об облучении СПО-2 (“Сирена-2") на СПО-3 (“Сирена-3"), заменой аппаратуры радиопротиводействия СПС-2 на СПС-3 и установкой разведывательной системы “Ромб-4* по аналогии с Ту-95МР.
По навигационному оборудованию. На Ту-95КМ для полуавтоматического управления установлены пилотажно-навигационная система “Путь-1 Б“, автоматическое навигационное устройство АНУ-1А и курсовая система КС-6Д.