Второе направление предусматривало разработку дальнего стратегического бомбардировщика, который мог бы совершать трансконтинентальные полеты на дальность свыше 12 000 км. Результатом этих работ стало создание двух различных типов самолетов – турбовинтового бомбардировщика Ту-95 конструкции Андрея Туполева и турбореактивного М-4 конструкции Владимира Мясищева. Опытный Ту-95 вышел на испытания в 1952 г., а первый М-4 – на год позже. И хотя дальность полета обеих машин оказалось несколько менее заданной, и та, и другая были запушены в серийное производство и уже в 1954-1955 гг. начали поступать на вооружение.
Первым в части ДА пошел М-4 с четырьмя турбореактивными двигателями АМ-3. Специально под него на аэродроме Энгельс под Саратовом в 1954 г. было сформировано два новых тяжелобомбардировочных полка – 1096-й и 1230-й ТБАП в составе создаваемой 201-й тяжелобомбардировочной авиадивизии. В 1956 г. бомбардировщик Мясищева был модифицирован, получил новые еще более мощные турбореактивные двигатели ВД-7 и в том же году поступил в серийное производство под названием 3М. Такие машины стали поставляться в два полка, уже эксплуатирующие самолеты М-4, а с 1957 г. – ив две новые части, сформированные на аэродроме Украинка на Дальнем Востоке России (40-й и 79-й ТБАП в составе 73-й ТБАД). В дальнейшем самолеты 3М строились в модификациях 3МС (с двигателями РД-3М-500), 3МН (с двигателями ВД-7Б) и 3МД (разрабатывался как ракетоносец).
Всего на заводах в Казани и Москве в 1954-1960 гг. было построено 33 самолета М-4 и 57 самолетов 3М различных модификаций, остававшихся в эксплуатации до конца 80-х гг. Правда вскоре после прекращения серийного выпуска большинство бомбардировщиков 3МС и 3МН было переоборудовано в заправщики 3МС-2 и 3МН-2. Именно в этом качестве они и несли службу в ДА на протяжении почти четверти века. Карьера самолетов Мясищева как межконтинентальных бомбардировщиков завершилась достаточно скоро, и не переоборудованные в заправщики экземпляры долгие годы находились на хранении, пока в 1989 г. последние из оставшихся «боевых» 3М не были утилизированы. Снимки, запечатлевшие эту малоприятную процедуру, в свое время обошли страницы многих изданий.
Судьба ровесника и «конкурента» мясищевского бомбардировщика – Ту-95 – оказалась, несмотря на ряд проблем на начальном этапе испытаний, более долгой. В 1955 г. первые такие самолеты, оснащенные четырьмя турбовинтовыми двигателями НК-12М, поступили в только что сформированный 409-й ТБАП на аэродроме Узин на Украине. Спустя год на том же аэродроме сформировали еще один новый полк – 1006-й ТБАП, также начавший принимать туполевских «стратегов». В 1957 г. самолет был модернизирован и в варианте бомбардировщика Ту-95М принят на вооружение. В том же году такие машины начали поступать еще в два новых полка – 1023-й и 1226-й ТБАП на аэродроме под Семипалатинском в Казахстане. Примечательно, что имея турбовинтовые двигатели, Ту-95 мог развивать скорость более 880 км/ч, свойственную скорее реактивным самолетам. Дальность его беспосадочного полета составляла 12 100 км. До 1958 г. завод в Куйбышеве построил 50 бомбардировщиков Ту-95 и Ту-95М (часть из них – в вариантах носителей ядерного оружия Ту-95А и Ту-95МА), после чего перешел на выпуск ракетоносной модификации Ту-95К. Стоит отметить, что Ту-95 послужил основой для разработки и большого количества других специализированных модификаций, среди которых разведчик-целеуказатель Ту-95РЦ, дальний противолодочный самолет Ту-142, пассажирский лайнер Ту-114, самолет РЛДН Ту-126 и многие другие. Забегая вперед, нельзя обойти вниманием и тот факт, что серийное производство последних модификаций Ту-95 продолжалось до начала 90-х гг., т.е. более 40 лет с момента первого полета прототипа.
С середины 50-х гг. для увеличения дальности полета на бомбардировщиках Мясищева началась отработка системы дозаправки топливом в полете по схеме «шланг-конус». Доработанные в заправщики бомбардировщики получали названия М-4-2, 3МС-2 и 3МН-2.