Производство самолетов Ту-95К продолжалось с 1958 по 1965 гг., всего было выпущено 48 самолетов Ту-95К и 23 Ту-95КД с системой дозаправки топливом в полете по схеме «шланг-конус». В 1965 г. началось переоборудование ранее построенных самолетов Ту-95К и Ту-95КД в модернизированный вариант Ту-95КМ с более совершенным бортовым оборудованием.
Стратегические самолеты-ракетоносцы Ту-95К с 1959 г. поступали на вооружение 1006-го ТБАП в Узине на Украине, а затем еще одного полка – 182-го ТБАП в Моздоке на Северном Кавказе (ранее в нем эксплуатировались бомбардировщики Ту-16). Много позднее, в 1975 г., один из Ту-95КМ был переоборудован в носитель двух крылатых ракет Х-22 с дальностью пуска от 310 до 500 км. В связи с тем, что находившиеся на вооружении строевых самолетов Ту-95КМ ракеты Х-20М к этому времени уже безнадежно устарели, было принято решение о доработке остающихся в эксплуатации стратегических ракетоносцев под новый комплекс вооружения. Всего в первой половине 80-х гг. было модернизировано 46 самолетов, получивших название Ту-95К-22. Они поступили в два тяжелобомбардировочных авиаполка на аэродроме Украинка на Дальнем Востоке России, эксплуатировавшие до этого бомбардировщики Мяси- щева 3М. В начале 80-х гг. несколько Ту-95К-22 летало также в 1226-м ТБАП под Семипалатинском в Казахстане. Летная эксплуатация этих самолетов прекратилась в ДА ВВС России в первой половине 90-х гг.
Важным эпизодом в истории советской Дальней авиации стало испытание сверхмощной термоядерной бомбы (мощностью 53 МТ), проведенное 10 октября 1961 г. на полигоне Новая Земля экипажем подполковника А.Г. Дурновцева. Сброс водородной бомбы был выполнен с борта специально доработанного самолета-бомбардировщика Ту-95-202 (Ту-95В). Этим испытанием Дальняя авиация доказала свою способность в случае необходимости применять стратегическое ядерное оружие любой мощности.
За звуковым барьеромНесмотря на высшие приоритеты, отдававшиеся в СССР с конца 50-х гг. развитию ракетной военной техники, прогресс в авиации также не стоял на месте. Основному дальнему бомбардировщику советской ДА Ту-16 требовалась полноценная замена – сверхзвуковой самолет, который мог бы выполнять задачи как бомбардировщика, так и разведчика, ракетоносца и постановщика помех. Им стал первый советский сверхзвуковой дальний бомбардировщик Ту-22, оснащенный двумя турбореактивными двигателями ВД-7М, вышедший на испытания в 1958 г. Самолет мог развивать максимальную скорость до 1600 км/ч и имел дальность полета 5800 км.
В 1960 г. Ту-22 был запущен в серийное производство на авиазаводе в Казани, продолжавшееся до 1969 г. Всего было построено 311 таких самолетов в модификациях бомбардировщика (Ту-22А, Ту-22Б), разведчика (Ту-22Р), ракетоносца (Ту-22К), постановщика помех (Ту-22П) и учебно- тренировочного самолета (Ту-22У). Более половины их них было выпущено в варианте со штангой системы дозаправки топливом по системе «шланг-конус» (от самолетов 3МС-2 и Ту-16Н) и имело обозначения Ту-22РД, Ту-22КД, Ту-22ПД и Ту-22УД соответственно.
Первые бомбардировщики Ту-22 и разведчики Ту-22Р поступили в строевые части ДА в 1962 г. Ими оснащались как тяжелобомбардировочные авиаполки (203-й ТБАП в Барановичах и 121-й ТБАП в Ма- чулищах в Белоруссии), так и отдельные дальние разведывательные полки ДА (290-й ОДРАП в Зябровке в Белоруссии и 199-й ОДРАП в Нежине на Украине). Со второй половины 60-х гг. в части, укомплектованные бомбардировщиками и разведчиками Ту-22, стали поступать ракетоносцы Ту-22К, каждый из которых мог нести одну крылатую ракету Х-22 с дальностью пуска 310 км. Помимо упомянутых выше полков в Барановичах и Мачулищах, такие машины эксплуатировались также в 341-м ТБАП в Озерном на Украине. В каждом полку, кроме ракетоносцев Ту-22К, имелось несколько постановщиков помех Ту-22П с различными вариантами оснащения оборудованием радиоэлектронного противодействия. Некоторое количество разведчиков Ту-22РД в начале 80-х гг. было оснащено новым разведывательным оборудованием и получило название Ту-22РДМ.
Эксплуатация самолетов Ту-22 в ДА продолжалась до начала 90-х гг., однако еще в конце 60-х гг. было очевидно, что достойной замены легендарному Ту-16 все же не получилось. Слишком уж сложным в пилотировании был Ту-22, недобрую славу ему сослужил и достаточно высокий уровень аварийности. Однако главная причина в необходимости постройки нового дальнего бомбардировщика, способного заменить в полках ДА «ветеранов» Ту-16, крылась в другом: характеристики Ту-22 оказались не столь высокими, как того хотел заказчик. Кроме того, конструкция самолета не обеспечивала возможность его эффективного многорежимного применения на разных высотах и в широком диапазоне скоростей полета – от дозвуковых до высоких сверхзвуковых.