Срок, заданный правительственным документом, был очень жестким. В течение года требовалось оснастить машину не только новой силовой установкой с двигателями НК-25 (его опытные экземпляры в 1974 году предварительно «обкатали» на летающих лабораториях Ту-142 и Ту-22М2Е). но и регулируемыми воздухозаборными устройствами в виде перевернутого совка. Такие воздухозаборники в полете создавали дополнительную подъемную силу, увеличивая аэродинамическое качество машины.
Довольно объемистый грузовой отсек машины позволяет размещать не только самонаводящиеся твердотопливные баллистические ракеты Х-15 на пусковой установке барабанного типа, но и бомбы калибра до 3000 кг, а под крылом – калибра до 500 кг. Максимальная боевая нагрузка – 24 тонны.
В варианте ракетоносца допускается подвеска до трех ракет Х-22 (две – под центропланом и одна под фюзеляжем – в конформном положении). Эти ракеты могут использоваться как для нанесения ударов по береговым целям и площадям, так и для борьбы с надводными кораблями. Самолет может одновременно укомплектовываться бомбами и крылатыми ракетами, что расширяет его боевые возможности. Фактически это был совершенно новый самолет, а от предшественника сохранилось лишь название.
Забегая вперед, отмечу, что в сентябре 1992 года в Фарнборо, что в пригороде Лондона, впервые продемонстрировали Ту-22М3. Как следует из информации, оглашенной на авиационно-космической выставке, ракеты Х-15, в зависимости от варианта, (стартовый вес около 1200 кг, включая 150-килограммовую боевую часть) могут поражать радиолокационные станции, надводные цели, включая корабли противника на удалении от 40 до 150 км (в зависимости от высоты пуска).
Первый полет Ту-22М3 (заводской № 2105) с двигателями НК-25 состоялся 20 мая 1977 г. В состав экипажа входили командир А.Д. Бессонов, второй летчик А.В. Махалин, штурман-навигатор А.В. Еременко и штурман-оператор Б.И. Кутаков. Ведущий конструктор – И.А. Старков, начальник испытательной бригады Л.Г. Гладун, ведущий по испытаниям самолета В.К. Яшуков, старший техник самолета В.Н. Елецких.
Совместные государственные испытания Ту-22М3 проходили с 1977-го по 1979 г. В том же году завершились государственные испытания комплекса К-22МП, в состав которого входили ракеты Х-22МП и Х-28 с пассивной ГСН.
С 1981 по 1984 гг. самолет проходил дополнительные испытания на предмет расширения его боевых возможностей.
В следующем году самолет запустили в серийное производство, до 1984-го осуществлявшееся параллельно с Ту-22М2, но на вооружение его приняли лишь спустя несколько лет.
Несмотря на огромную дальность полета, глубина зон преимущественных действий Ту-22М3, как следует из газеты «Независимое военное обозрение» (№ 41, 1998 г.), не превышает 900 км.
По мнению летчика-испытателя Казанского авиационного завода М. Ковбасенко, «Ту-22М хороший самолет, что называется. солдатский – надежный и в управлении приемлемый, не требует особых усилий». Такой аттестации удостоился бомбардировщик Ту-22М3. когда все его системы и агрегаты были доведены до требуемого уровня надежности.
В марте 1989 года Ту-22М3 приняли на вооружение.
Всего на заводе в Казани построили 268 Ту-22М3, из них до недавнего времени 128 самолетов находилось в Дальней авиации России и около 55 осталось на Украине. Как минимум четыре машины находятся в музеях и на постаменте в Казани, три самолета потеряли в катастрофах, а остальные – в авиации ВМФ РФ и утилизировали в соответствии с договоренностями с американцами.
18 января 2006-го на встрече с журналистами командующий 37-й воздушной армией генерал-лейтенант Игорь Хворов сообщил, что в конце прошлого года срок службы Ту-22М3 продлили до 19 лет. Этот самолет является одним из основных носителей обычного оружия. Он также сообщил, что принятая на вооружение ВВС новая крылатая ракета в обычном снаряжении позволяет осуществлять пуск с любого носителя без пересечения государственной границы России, причем точность нанесения удара не зависит от дальности пуска.