Стараясь исправить положение, конструкторы заменили двигатели, установили систему дозаправки в воздухе. Новый вариант самолета с увеличенной до 12000 км дальностью полета, впервые поднялся в небо 27 марта 1956 года. Он получил наименование ЗМ. У него стояли другие двигатели (ВД-7 с тягой 11000 кгс), имевшие при увеличенной на 26 % тяге меньший на 25 % удельный расход топлива, новое крыло увеличенного размаха и больший запас топлива. Использование подвесных баков, при одной дозаправке в воздухе, позволило получить дальность полета в 15400 км. Взлетный вес при этом вырос до 202 тонн.
Однако, решив проблему увеличения дальности полета, Мясищев столкнулся с новыми многочисленные трудности. Это были ненадежные двигатели, имевшие малый ресурс и отсутствие ракетного вооружения. Между тем, на дворе уже стояла хрущевская ракетная пора. В результате программа строительства этих бомбардировщиков подверглась значительному сокращению. На заводе в подмосковных Филях построили всего 93 самолета, причем большую часть из них вскоре переоборудовали в самолеты-заправщики ЗМС-2 и ЗМН-2.
Зато бомбардировщики Мясищева стали главными действующими лицами крупнейшей «авиационной дезы» 50-х годов, имевшей большой успех. Во время воздушного парада летом 1955 года в Москве несколько машин раз за разом проходили над зрителями, создавая впечатление, что в СССР число стратегических бомбардировщиков намного больше, чем предполагали на Западе.
Как позже отметил директор ЦРУ Аллен Даллес, «сначала все говорило о том, что русские приняли эту машину на вооружение в качестве одного из основных компонентов своих наступательных сил и собираются производить тяжелые бомбардировщики настолько быстрыми темпами, насколько это позволят их экономика и производственные мощности… Когда составлялась оценка, имелись данные, подтверждавшие, что Советы хотят и намерены реализовать свои возможности. Все это вызвало в нашей стране разговоры об американском «отставании по бомбардировщикам».
Бомбардировщик Мясищева не оправдал надежд Сталина — его дальность полета оказалась намного меньше запланированной
Договоры об ограничении стратегических вооружений между СССР и США предусматривали «расчленение» сокращаемых бомбардировщиков с тем, чтобы процесс можно было контролировать со спутников. Одними из первых пошли на гильотину бомбардировщики Мясищева
Напуганные «многочисленными» советскими бомбардировщиками, американцы просмотрели процесс создания и развертывание межконтинентальных баллистических ракет, ставших по-настоящему неприятным сюрпризом для военно-политического руководства США. Таким образом, дезинформация о состоянии советской стратегической авиации, дала нужный результат.
Параллельно с созданием бомбардировщика Мясищева, аналогичные работы вело конструкторское бюро Туполева. В результате анализа возможных аэродинамических схем и вариантов компоновки, выбор генерального конструктора пал на турбовинтовые двигатели (в отличие от Мясищева, избравшего турбореактивные), более экономичные и, соответственно, позволявшие достичь межконтинентальной дальности полета при скорости, не намного меньшей, чем у М-4.
12 ноября 1952 года опытная машина «95-1» впервые поднялась в воздух и совершила 50-минутный полет. Доклады о ходе испытаний поступали в Совет министров и главкому ВВС Жигареву ежедневно — такое значение придавалось стратегической машине. Но не все шло так, как хотелось высокому начальству. 11 мая следующего года из-за пожара двигателя самолет в 17-м полете потерпел катастрофу.
Командование ВВС, спасая себя, быстро назначило «стрелочников». Виновниками катастрофы решили объявить военных представителей на авиазаводе, строившем самолет. Однако главком Жигарев, подумав, не дал в обиду своих офицеров. После расследования причиной аварии объявили нарушение технологии при изготовлении редуктора (всех работников завода, причастных к его изготовлению, немедленно посадили).
Добраться до Америки стратегическим бомбардировщикам должны были помочь «летающие танкеры» — ЗМС-2