В основе тактики боевого применения лежала ракетная атака вдогонку, без шансов на её повторение в случае неудачи.
Но жизнь во второй половине 60-х годов всё расставила на свои места. Воздушные войны над Вьетнамом и над странами Ближнего Востока убедительно показали, что военные стратеги с обеих сторон океана слишком рано похоронили маневренный воздушный бой. Выяснилось, что не потеряли своего значения такие качества авиационной техники, как маневренность, хорошая управляемость, комбинированное вооружение.
После того, как израильтяне преподали в небе Египта урок ведения воздушного боя, тактика фронтовой истребительной авиации советских ВВС претерпела изменения — лётчики стали учиться вести маневренный воздушный бой
После небольшого затишья первой половины 60-х годов, когда многие авиационные конструкторские бюро вынужденно увлеклись ракетами, на вооружение советских военно-воздушных сил стала поступать новая авиационная техника, разработанная с учётом опыта локальных конфликтов. Это были истребители, истребители-бомбардировщики, фронтовые и дальние бомбардировщики, даже «восставшие из пепла» штурмовики. Годы правления Брежнева стали поистине «золотым веком» для советской авиации (впрочем, для всех других видов вооружённых сил тоже).
На рубеже 60—70-х годов советские ВВС начали осваивать боевые самолёты третьего поколения — МиГ-23, МиГ-25, Су-15, Су-17, Су-24
Ту-128
Конец пятидесятых годов стал временем массового развёртывания зенитно-ракетных комплексов С-75, на которые возлагалась задача охраны воздушного пространства в зоне крупных городов и военных объектов. В то же время в системе советской ПВО оставались довольно значительные прорехи, особенно над Сибирью и Дальним Востоком, где развёртывание зенитно-ракетных войск было связано с огромными трудностями. Поэтому войскам ПВО требовался авиационно-ракетный комплекс перехвата с большой дальностью полёта, способный контролировать огромные безлюдные районы на севере и востоке.
Решение этой задачи «партия и правительство» доверили КБ Туполева. Требовалось построить дальний барражирующий сверхзвуковой истребитель-перехватчик. В результате появился комплекс Ту-128С-4 следующего состава: истребитель Ту-128 (с бортовой РЛС «Смерч») и четыре специально для него разработанные управляемые ракеты Р-80 с полуактивными радиолокационными и тепловыми головками самонаведения.
Большой радиус действия самолёта Ту-128 позволял вынести рубеж перехвата на расстояние до 1500 км, причём он мог барражировать в зоне ожидания в течение трёх с половиной часов. Бортовая РЛС имела дальность обнаружения 50 км, благодаря чему экипаж мог самостоятельно перехватывать цели, без наведения с земли. Высокие, по тем временам, лётно-технические характеристики ракет давали возможность поражать самолёты, летящие со значительным превышением. Согласно предварительным расчётам, вероятность поражения цели при пуске двух ракет должна была составлять 76—77%.
Управляемая ракета Р-80 теоретически обеспечивала поражение воздушных целей, летящих со скоростью до 2000 км/час, в диапазоне высот 8—21 км, на дальности от 2 до 25 км. Осколочно-фугасную боевую часть весом 53 кг подрывал радиовзрыватель.
Ту-128 не был рассчитан на ведение маневренного воздушного боя. Коэффициент максимально допустимой эксплуатационной перегрузки имел значение всего лишь 2—2,5, но это от него и не требовалось. Большие дальности обнаружения и сопровождения радиоприцела «Смерч», наличие ракет со значительной дальностью пуска — всё это обеспечивало атаку стратегических бомбардировщиков с любых ракурсов.
Максимальная скорость Ту-128 с подвешенными ракетами достигала 1665 км/час, дальность полёта составляла 2565 км, при практическом потолке 15 600 метров. Учитывая сложные условия эксплуатации и боевого применения перехватчика, КБ Туполева сделало его двухместным. Лётчик пилотировал самолёт, осуществлял наведение на цель по командам наземной системы и РЛС «Смерч», выполнял пуск ракет, а штурман-оператор осуществлял самолётовождение в течение всего полёта, поиск цели с помощью РЛС, её опознавание и захват, поддерживал радиосвязь с землей.
Буквально за месяц до добровольно-принудительного «ухода на пенсию» Хрущёва, главнокомандующий ВВС маршал Вершинин подписал акт о завершении государственных испытаний нового комплекса перехвата Ту-128С-4. Через год после этого, Постановлением ЦК КПСС и Совмина СССР №361-132 от 30 апреля 1965 года, приказом министра обороны №0040 от 8 июня 1965 года авиационно-ракетный комплекс перехвата Ту-128С-4 был принят на вооружение истребительной авиации войск ПВО. Первые серийные самолёты ещё в 1964 году поступили в 148-й Центр боевого применения и переучивания лётного состава (аэродром Савастлейка), где прошли войсковые испытания.