ударных групп вероятного противника.
После почти 4-х летних испытаний и доводок комплекс К-20 ПСМ СССР № 1000-415 от 9 сентября 1960 года был принят на вооружение. Всего до 1962 года на заводе № 18 было выпущено 48 самолетов Ту-95К, 28 из них впоследствии были переоборудованы в Ту-95КД, в том числе и опытная машина № 404. Оставшиеся 20 продолжали служить до 80-х годов. В конце 80-х годов некоторые из них были переоборудованы в учебные, а остальные в начале 90-х годов утилизированы.
В целях расширения оперативно- тактических возможностей комплекса Ту-95К ОКБ-156 в 1958 году было предложено переоборудовать Ту-95К в самолет-носитель ракет К-10 (Х-10), применявшихся в комплексе Ту-16К- 10.
2 июля 1958 года вышло ПСМ СССР № 710-338, по которому предлагалось проработать предложение по модификации Ту-95К в носитель 4-х ракет К- 10 с возможностью одновременного размещения в грузоотсеке ядерных бомб.
Проработка технического предложения показала нецелесообразность такой модификации. Пришлось бы полностью менять систему управления ракетным оружием с К-20 на К-10, кроме того, размещение под крылом на пилонах ракет К-10 значительно ухудшило бы аэродинамику самолета-носителя и, как следствие, ухудшило бы его летные характеристики (практическую дальность полета и скорость), что с учетом меньшей дальности пуска К-10 делало данную систему малоперспективной. Работы были прекращены на этапе технического предложения.
Постановка на самолет Ту-95 оборудования комплекса К-20 и подвеска ракеты Х-20 уменьшила максимальную практическую дальность полета самолета почти на 2000 км. Поэтому еще когда шли испытания и доводки Ту- 95К, был поднят вопрос о постановке на самолет системы дозаправки топливом в полете.
2 июля 1958 года ПСМ СССР № 710-338 ОКБ-156 была поставлена задача по существенному улучшению данных самолета-носителя и всей системы К-20.
Еще на этапе эскизного проектирования самолета '95' прорабатывался вопрос о постановке системы крыльевой дозаправки, но на первых опытных и серийных Ту-95 к решению этой проблемы так и не приступили. Дальность полета, полученная на Ту-95М, на тот момент устраивала заказчика и решение проблемы дозаправки снова отодвинулось на будущее. Теперь эта проблема вновь стала актуальной. 28 апреля 1959 года вышло Решение Военно-промышленной комиссии при СМ СССР № 37, по которому принималось предложение ВВС и ОКБ-156 оборудовать серийные Ту-95К системой крыльевой заправки, аналогичной примененной на Ту-16. Однако анализ предложенной схемы механического переноса системы крыльевой дозаправки с Ту- 16 на Ту-95 показал, что из-за большего размаха крыла и его гибкости практически этот перенос не возможен. Поэтому на самолет Ту-95К была внедрена система дозаправки шланг-конус, отработанная и примененная на самолетах М-4 и ЗМ.
20 мая 1960 года вышло ПСМ СССР № 527-213 об оборудовании самолетов Ту-95К системой заправки 'Конус' с передачей на Совместные летные испытания опытного экземпляра в первом квартале 1961 года. ОКБ-156 оперативно подготовило всю конструкторскую документацию на установку системы 'Конус' и в мае 1961 года завод № 18 оборудовал серийный самолет Ту- 95К № 2103 этой системой, способной принять в полете на борт до 50 тонн топлива. Самолет получил обозначение Ту-95КД.
Конструктивно Ту-95КД от Ту-95К отличался наличием телескопического топливоприемника, установленного в носовой части фюзеляжа перед кабиной пилотов, трубопроводом заправки (кожух которого был установлен по правому борту фюзеляжа), связывающим топливоприемник с топливной системой самолета, системой откачки топлива из трубопровода заправки, системой сжатого воздуха для управления работой топливоприемника и радиоаппаратурой 'Приток', обеспечивающей связь между Ту- 95КД и самолетом-зап- равщиком. Кроме того, на Ту-95КД была установлена централизованная система наземной заправки топливом.
С 5 июля по 8 сентября 1961 года опытный Ту-95КД проходил первый этап Совместных испытаний на заводе № 18, в ходе которых он выполнил 18 полетов общей продолжительностью 38 часов. В этих полетах проверялась система выпуска и уборки топливоприемника, а также дополнительная топливная аппаратура, связанная с системой дозаправки. На втором этапе, проходившем с 17 октября 1961 года по 30 января 1962 года, было выполнено 16 полетов общей продолжительностью 43 часа. В этих полетах Ту-95КД дозаправлялся от самолета-заправщика М- 4. В серию самолет Ту-95КД передавать не стали, решено было систему дозаправки топливом в полете устанавливать на серийных Ту-95КМ, выпуск которых начался в том же 1962 году.
Серийное производство Ту-95КМ началось с 1962 года. Всего до 1965 года было выпушено 23 самолета. Затем к ним прибавились еще 28, переоборудованных из ранее выпущенных Ту- 95К. Таким образом, к моменту окончания серийного производства самолетов типа Ту-95К и Ту-95КМ их было выпущено 71 машина.
Ту-95 КМ (изделие 'ВКМ') В ходе модернизации на Ту-95КМ вместо радиолокационного стрелкового прицела ПРС-1 установили ПРС-4, на части машин ввели систему попутной радиотехнической разведки 'Ромб- 4', станцию радиоэлектронного противодействия СПС-2 заменили на СПС- 3, систему оповещения об облучении радиолокационными станциями противника СПО-2 заменили на СПО-3. Была установлена новая пилотажно-навигационная система 'Путь-1 Б', курсовая система КС-6Д, доплеровский измеритель скорости и угла сноса ДИСС-1, радиотехническая система ближней навигации РСБН-2С, радиовысотомер РВ-2 заменялся на РВУМ, автоматический радиокомпас АРК-5 заменялся на АРК-11. Вновь устанавливалась радиостанция 1РСБ70А, радиостанция РСИУ-4 заменялась на РСИУ-5. Подвергся модернизации и самолет- снаряд Х-20, получивший обозначение X- 20М. Был еще ряд других доработок и усовершенствований.
В окончательном варианте комплекс получил обозначение Ту-95К-20 в составе самолета-носителя Ту-95КМ, системы радиоуправления К-20 и крылатой ракеты Х-20М. Максимальный радиус действия комплекса был 6340- 8250 км, дальность пуска Х-20М – 450 -600 км, сближение самолета-носителя с целью – 260-380 км. Эти данные были приемлемыми для середины 60-х годов, для тогдашнего уровня развития средств противовоздушной обороны противника. Существенным недостатком комплекса было то, что радиотехнические средства слежения и наведения самолета-носителя должны были отслеживать и ракету, и цель практически до конца полета и только на последнем участке Х-20М переходила на автономный режим самонаведения. Это снижало эффективность комплекса в условиях применения активных радиотехнических помех и повышало уязвимость самолета-носителя. В конце 70-х и в 80-е годы практически все самолеты Ту-95КМ были переоборудованы в Ту-95К-22.