В 60-е гг. самолет Ту-16 состоял на вооружении 20 полков ДА. Всего построено 1507 самолетов различных модификаций. Испытан в качестве носителя ядерного оружия 22 ноября 1955 г.: с самолета Ту-16А экипажем м-ра Ф.П. Головашко на парашюте была сброшена первая в мире водородная бомба РДС-37 мощностью 1,6 мегатонн.
Основные модификации самолета:
Ту-16 – бомбардировщик;
Ту-16А – носитель ядерных бомб;
Ту-16К/КС – самолет-носитель ракет «Комета»;
Ту-16Р – разведчик;
Ту-16 з, т, н, ю – танкер;
Ту-16КСР-2 – носитель ракет КСР-2;
Ту-16К-11—16 – носитель ракет КСР-11;
Ту-16К-2—5 – носитель КСР-2, КСР-11, КСР-5;
Ту-16П, Е, СПС – самолет постановщик помех.
Ту-16К-10 – ракетоносец с ракетой К-10С. Отличался РЛС «ЕН». Серийно выпускался с 1959 г. Принят на вооружение только в авиацию ВМФ в 1961 г.
Ту-16К-10—26 – носитель ракет К-10С, КСР-2 и КСР-5.
Ту-16К-10—26Б – доработанный вариант Ту-16К-10—26. Кроме ракет мог нести бомбы калибра 100—1500 кг на 12 держателях под крылом и фюзеляжем.
Ту-16РР – самолет радиационной разведки. Отличался подвесными контейнерами с аппаратурой для забора проб воздуха. Разработан в 1970 г. Переоборудовано 7 Ту-16Р.
Ракетные боеголовки как обычного типа, так и ядерные.
Ту-16 – дальний бомбардировщик, построено 294 самолета, находились на вооружении Дальней авиации. Из них 90 машин выпущено в вариантах заправляемых, 114 переоборудованы в заправщики.
Ту-16А – самолет-носитель ядерных бомб, всего построено 453 машины, которые поступили в Дальнюю авиацию. В 60-е гг. 155 Ту-16А были переоборудованы в носители крылатых ракет типа КСР.
Ту-16 в качестве бомбардировщика мог нести во внутреннем бомболюке до 9 т бомб калибром 50—9000 кг или одну атомную бомбу. Первым в 1954 г. на Ту-16 перевооружился 203-й гв. тбап (Барановичи) 45-й тбад, вслед за ним – 52-й гв. и 402-й тбап этой же дивизии. На первомайском параде в 1954 г. прошли 9 Ту-16.
С января 1955 г. к переучиванию на Ту-16 приступили полки 13-й гв. тбад – 185 и 226-й гв. тбап, базировавшиеся в Полтаве, и 202-й гв. тбап – в Миргороде. Переучивание руководящего состава было организовано на авиазаводах МАП, остальной личный состава осваивал новую технику в своих полках и учебных центрах. В том же году начал переучивание на Ту-16 и 840-й тбап в Сольцах. Переучивание велось высокими темпами, отдельные экипажи имели налет по 190—220 часов в год. В первый же год освоения Ту-16 наиболее опытные экипажи начали летать в Арктику, а затем освоили дозаправку топливом в воздухе.
На следующем этапе началось освоение Ту-16А – носителя ядерного оружия. В отличие от Ту-16, он имел электрическую систему обогрева и термостабилизации бомбоотсека с целью создания необходимых условий для атомного боеприпаса, систему подготовки его к сбросу, на самолете был реализован ряд мер по защите от воздействия светового излучения атомного взрыва – белая противоатомная покраска нижней части фюзеляжа. С 1956 г. на аэродромах введено боевое дежурство самолетов-носителей – несколько экипажей постоянно находились в боевой готовности к вылету. Дежурство было отменено в 1961 г.
На самолете Ту-16 впервые столкнулись с таким грозным явлением, как «подхват» – самолет вдруг резко задирал нос, скорость падала, и машина сваливалась в штопор. Проявилась и другая проблема – «всплывание элеронов» на больших высотах и скоростях, приводившая к тем же последствиям. Уникальный случай произошел в 56-й тбад с экипажем м-ра Юпатова И.Е. 27 марта 1961 г., когда его Ту-16 после сваливания в штопор перевернуло на «спину» и двигатели выключились, командиру удалось запустить двигатели, вывести самолет из штопора и произвести посадку на аэродроме. После этого случая на самолете были выполнены необходимые доработки и выданы рекомендации летным экипажам по действиям при попадании и выводе из сваливания.
С целью увеличения радиуса действия для дальних бомбардировщиков Ту-16 стала осваиваться дозаправка в воздухе. Во избежание наименьших переделок в конструкции самолетов для выполнения дозаправки был выбран крыльевой способ, отличавшийся от других систем большой сложностью в технике пилотирования.
В качестве воздушного танкера использовался самолет Ту-16 т, оборудованный дополнительным топливным баком, заправочным узлом на правой консоли, тросом и шлангом заправки. Для устойчивого положения шланга в воздушном потоке (после его выпуска) на конце шланга имелся стабилизирующий парашютик площадью ≈1 м2. А на конце левой консоли заправляемого самолета снизу имелся контактный узел с вращающимся механическим захватом в форме крюка. Для ночных полетов на заправку топливом в воздухе оба самолета имели дополнительное светотехничкское оборудование.
Система дозаправки постоянно совершенствовалась. Со временем заправляемые самолеты и самолеты-танкеры получили дополнительное оборудование – радиотехническую аппаратуру «Свод – Встреча»,