самолета аналогичного назначения получило и ОКБ В.М. Мясищева, создавшее на основе бомбардировщика ЗМ проект двухпалубного пассажирского самолета М-29, который, однако, так и не был построен).
В дальнейшем на базе Ту-95 с использованием крыла от опытного высотного самолета Ту-96 был создан «флагман Аэрофлота» – серийный дальнемагистральный пассажирский самолет Ту-114, проектировалась и военно-транспортная модификация этого само лета, не нашедшая воплощения в металле.
Анализ, проведенный в конце 1950-х годов, подтвердил малую уязвимость бомбардировщика Ту-95 от имевшихся на вооружении потенциальных противников средств ПВО (дозвуковых истребителей- перехватчиков первого поколения с пулеметно-пушечным вооружением, а также ствольной зенитной артиллерии). Однако стремительный прогресс в области истребительной авиации и зенитных ракет потребовал дальнейшего повышения летных характеристик стратегического бомбардировщика.
Еще в 1952 г. было принято решение о постройке усовершенствованного варианта «девяносто пятого» – Ту-96. Самолет должен был иметь практический потолок 17 000 м, дальность полета на этой высоте 9000- 10 000 км (с 5000 кг бомб при сбросе их на половине дистанции) и крейсерскую скорость 800-850 км/ч. Летные испытания Ту-96 начались в 1956 г. По сравнению с исходным бомбардировщиком он имел увеличенные размеры, измененную конструкцию кабины и центроплана, на самолете были установлены новые, более мощные ТВД НК-16 (4 х 16 000 л. е.). Однако в дальнейшем работы по программе Ту-96 были прекращены: увеличение практического потолка все же не обеспечивало «выживание» самолета при преодолении системы ПВО, имеющей в своем составе зенитные ракетные комплексы и сверхзвуковые истребители-перехватчики. В дальнейшем ряд элементов конструкции Ту-96 был использован и на других самолетах А.Н. Туполева.
Более перспективным направлением совершенствования бомбардировщика было признано оснащение Ту-95 управляемым ракетным оружием класса «воздух-земля», что позволяло поражать цели, не входя в зону объектовой ПВО противника. Работы по оснащению бомбардировочной авиации ракетным оружием в СССР начались еще в 1944 г., когда часть дальних бомбардировщиков ЕР-2, а позже Пе-8 была вооружена крылатыми ракетами 10-РХ с пульсирующим воздушно- реактивным двигателем. В начале 1950-х годов появились самолеты Ту-4К и Ту-16К с более совершенными противокорабельными крылатыми ракетами КС-1, созданными в ОКБ А.И. Микояна.
В марте 1955 г. начались работы над авиационно-ракетным комплексом Ту-95К-20 с мощной сверхзвуковой крылатой ракетой Х-20, снабженной ядерной БЧ и предназначенной для поражения наземных радиоконтрастных и крупных морских целей. КР была создана в ОКБ А.И. Микояна, имела максимальную дальность пуска до 600 км (в режиме командного наведения – 350 км) и скорость, соответствующую М=2. Ракета размещалась в фюзеляже бомбардировщика в полуутопленном положении, ее наведение осуществлялось по радиокомандам с борта самолета-носителя, следящего за целью и КР, при помощи мощной бортовой РЛС с широким сектором обзора (для наблюдения в задней полусфере обтекатель антенны РЛС имел габариты, превышающие ширину фюзеляжа) или в программном режиме.
Самолет Ту-95К был построен в 1956 г. и принят на вооружение в конце 1959 г., сменив в серии бомбардировщик Ту-95М. Успешному созданию ракетной модификации Ту-95 способствовала компоновка самолета, позволявшая разместить крупногабаритную ракету под фюзеляжем (на самолете ЗМ этому препятствовало велосипедное шасси и малое расстояние между землей и фюзеляжем). В дальнейшем была создана модификация самолета Ту-95Н (Ту-95С30) с мощной крылатой ракетой РСС, разработанной под руководством П.В. Цыбина.
Помимо нанесения ударов по стратегическим целям на территории США, Ту-95 был призван играть важную роль в борьбе с надводными кораблями противника. Эта роль еще более усилилась после появления ракетного вооружения, позволяющего наносить удары по авианосным соединениям без захода в зону ПВО. Однако для более эффективного действия на морских ТВД требовалось дальнейшее увеличение дальности и продолжительности полета бомбардировщика. В мае 1960 г. ОКБ приступило к работам по оснащению самолетов Ту-95 топливоприемником системы дозаправки топливом в полете методом «шланг- конус». Был создан бомбардировщик Ту-95КД – модификация Ту-95К со штангой топливоприемника. Первый полет самолета состоялся 1961 г., отработка системы дозаправки в воздухе была завершена в 1963 г. Ту- 95КД строился серийно до 1965 г.
В середине 1960-х гг. на самолетах Ту-95К и Ту-95КД были проведены работы по модернизации БРЭО (бомбардировщики получили обозначение Ту-95КМ).
В октябре 1975 г. совершил первый полет самолет Ту-95К-22, переоборудованный из Ту-95КМ и оснащенный ракетой Х-22, различные модификации которой могли поражать стационарные наземные и морские подвижные цели как ядерными, так и обычными боевыми зарядами. С конца 1970-х гг. в этот вариант было переоборудовано большинство самолетов Ту-95КМ. Ту-22К-22 мог брать на борт одну (под фюзеляжем, в полуутопленном положении) или две (на подкрыльевых узлах подвески) ракеты типа Х- 22.
Оснащение надводных кораблей и подводных лодок противокорабельными крылатыми ракетами большой дальности потребовало создания авиационных средств загоризонтного целеуказания и наведения, размещенных на борту самолета. Ту-95, обладающий большой продолжительностью полета и грузоподъемностью, явился удобной платформой для размещения подобных комплексов. В 1962 г. начались испытания самолета Ту-95РЦ – разведчика-целеуказателя, предназначенного для взаимодействия с кораблями и оснащенного мощной РЛС кругового обзора, антенна которой смонтирована в подфюзеляжном обтекателе. В 1964 г. Ту-95РЦ был принят на вооружение и начал выпускаться серийно. В дальнейшем на базе этой машины было создано семейство противолодочных самолетов и самолетов-ретрансляторов Ту-