В феврале 1948 года ОКБ приступило к проектированию экспериментального самолета класса фронтовой бомбардировщик со стреловидным крылом, двумя ТРД типа РД-45Ф или ВК-1 и рассчитанного на получение близких к звуковым скоростей полета (0,9-0,95 М). Работа в ОКБ началась в инициативном порядке, тема получила шифр «82». Первоначально проект представлял собой глубокую модернизацию самолета «73». На самолете «82», в отличие от самолета «73», устанавливались стреловидные крыло и оперение, силовая установка из двух двигателей (вместо трех), экипаж уменьшался с четырех до трех человек, отказывались от верхней и нижней фюзеляжных пушечных установок и заменяли их одной кормовой. Размеры и взлетная масса самолета «82» получались значительно меньше, чем у самолета «73». Одновременно аналогичная оптимизация конструкции под два двигателя ВК-1 была проведена по базовым проектам — «73» и «78», что привело, в конце концов, к созданию серийного торпедоносца-бомбардировщика Ту-14Т («81Т») для авиации ВМФ.
Первоначальный эскизный проект самолета «82» ОКБ подготовило в марте 1948 года. Работа ОКБ получила официальную поддержку, и самолет начали рассматривать не только как экспериментальную машину, но и как базу для создания фронтового бомбардировщика. 12 июня 1948 года вышло Постановление Совета Министров СССР, узаконившее работы по самолету «82» (Ту-22). Предполагалось построить два опытных экземпляра Ту-22. 22 июня 1948 года ОКБ подготовило новый эскизный проект, отличавшийся изменениями в некоторых элементах конструкции планера, составом вооружения и оборудования от первоначального проекта. Опытный самолет с двигателями РД-45Ф начали строить в июле 1948 года. Макетная комиссия по самолету состоялась с 16 по 18 августа 1948 года, когда самолет уже находился в постройке. 15 февраля 1949 года самолет закончили и передали на заводские испытания. В ходе постройки, по опыту испытаний первых отечественных реактивных истребителей со стреловидным крылом, на опытном самолете «82» установили четыре пары аэродинамических гребней на крыле; сняли, по результатам испытаний самолетов «73» и «78», обратимые гидроусилители. Поскольку первая машина относилась к классу экспериментальных, на нее не стали устанавливать бомбардировочное и пушечное вооружение.
24 марта 1949 года экипаж летчика-испытателя А.Д.Перелета совершил первый полет на самолете «82». Заводские испытания машины продолжались до 2 июня 1949 г. В отчете по заводским летным испытаниям отмечалось, что самолет устойчив и доступен летчикам средней квалификации. На испытаниях зафиксировали максимальную скорость полета 931 км/ч на высоте 4000 м. Никаких особенных сюрпризов новое крыло не преподнесло, все оказалось значительно спокойней, чем при полетах первых истребителей со стреловидным крылом.
В ходе испытаний самолета «82» произошел один эпизод, который вошел в историю отечественного самолетостроения. Летом 1949 года шла подготовка к традиционному воздушному параду в Тушино, в котором предстояло участвовать самолету «82». Во время генеральной репетиции за несколько дней до парада самолет, пролетая на малой высоте над Москвой-рекой, попал в зону восходящих потоков различной интенсивности. Возникла, как ее потом окрестили, «циклическая болтанка», с соответствующими нерасчетными нагружениями конструкции самолета, приведшими к разрушению крепления левого двигателя к мотораме. А.Д.Перелет получил травму, ударившись лицом о приборную доску, но сумел выключить поврежденный двигатель и на одном двигателе посадить самолет на аэродром ЛИИ. Этот случай потребовал введения в нормы прочности нового понятия — «циклическая болтанка» — эффекта, возникающего при проходе самолетом на малой высоте сложного рельефа местности, например, поле ? река — лес. После проведения ряда испытаний, методику расчета самолетов на «циклическую болтанку» внедрили в практику самолетостроения. Решающую роль в разрешении этой проблемы сыграл А.М.Черемухин, сумевший разобраться в причинах случившегося и дать необходимые рекомендации.
 Параллельно с работами по самолету «82», ОКБ подготовило проект его модификации в полноценный боевой самолет, предполагавший установку полного комплекта бомбардировочного и стрелково-пушечного вооружения. Проект получил обозначение самолет «83» и отличался от «82» увеличенной длиной фюзеляжа, увеличенным до четырех человек составом экипажа, введением верхней стрелковой установки, облагороженными формами фонарей кабин летчика и штурмана. Проект предусматривал установку РЛС ПСБН с возможной ее заменой на аппаратуру РЫМ-С и т.д. Силовая установка проектировалась под два ВК-1. Самолет «83» начали строить, но в 1949 году все работы по нему прекратили в общем русле свертывания работ по скоростному фронтовому бомбардировщику со стреловидным крылом. На основе проекта «83» для авиации ПВО в ОКБ подготовили техническое предложение по дальнему истребителю-перехватчику «83П». Командование ВВС и авиации ПВО в то время должным образом не смогло оценить потенциальные возможности подобного типа самолета, ошибочно считая, что тяжелый истребитель-перехватчик со взлетной массой 15-18 и более тонн не найдет применения в системе ПВО. Через 10 лет тяжелый истребитель-перехватчик в срочном порядке потребовался ПВО.
Самолет «82» выполнил свою задачу — стреловидное крыло получило прописку на тяжелых самолетах. Все дальнейшие работы по самолету прекратили и опытную машину в мае 1950 года законсервировали, второй «боевой» вариант достраивать не стали. Несмотря на то, что проект получил официальную поддержку и в перспективе планировалось получить на его базе серийный фронтовой бомбардировщик Ту-22, доводить самолет не стали. Причина состояла в следующем: в начале 50-х годов в массовую серию запустили фронтовой бомбардировщик Ил-28 с прямым крылом, который вполне устраивал ВВС, Ил-28 имел летные характеристики, практически ничем не уступавшие будущему Ту-22, а по взлетно-посадочным характеристикам, эксплуатационным, по технологичности превосходил его. На этом этапе стреловидное крыло особых тактических преимуществ, во всяком случае, фронтовому дозвуковому бомбардировщику, не давало. Поэтому все работы свернули, по той же причине военные не приняли Ил-30 (развитие Ил-28 со стреловидным крылом) ОКБ С.В. Ильюшина.
В середине 1948 года в ОКБ началась работа по модификации самолета «73» под новые отечественные ТРД со статической тягой 3000-5000 кгс. Эти работы стали исходными для работ по проекту бомбардировщика «86». Первоначально предполагалось установить на самолет «73» два двигателя АМТкРД-01 со статической тягой 3300 кгс. Постановление правительства по данной модификации появилось в сентябре 1948 года, модифицированная машина должна была выйти на испытания в четвертом квартале 1949 года. Взлетная масса машины доводилась до 30 тонн, вооружение оставалось по самолету «73», летные данные практически не менялись. В ходе развития проекта перешли на двигатели АМТкРД-02 (АМ-02) с увеличенной до 4780 кгс статической тягой. Проект переработали под новые двигатели, одновременно решили ввести кормовую стрелковую установку по типу проекта «81».

Работы над новой машиной начались в январе 1949 года. Проведенные в бригаде проектов ОКБ предварительные аэродинамические расчеты показали, что получаемые при замене двигателей избытки располагаемых тяг настолько повысят скорости полета, что они окажутся в диапазоне критических чисел М и сохранение прямого крыла самолета «73» становится нецелесообразным. Требовался переход на стреловидное крыло. Увеличившийся расход топлива для новых двигателей потребовал доведения его запаса до 10-12 тонн. Отсюда увеличение взлетной массы по сравнению с самолетом «73» и существенная перекомпоновка фюзеляжа. Новый вариант со стреловидным крылом получил внутренний шифр «486» и представлял собой проект скоростного среднего бомбардировщика. Расчет показал, что самолет «486» на высоте 6000 м сможет развить максимальную скорость 1030 км/ч и обеспечить практическую дальность полета с 1 тонной бомб в пределах 3500 — 4000 км.

В конце 1948 года в ОКБ приступили к работам над проектом более крупного самолета со стреловидным крылом с двумя двигателями AM-02 или ТР-3 с тягой по 4500 кгс. Все работы над этим проектом, получившим обозначение самолет «86» (Ту-86), проводились в Отделе техпроектов под руководством С.М.Егера. Как отмечалось выше, первоначально перед ОКБ ставили задачу по глубокой модификации Ту-14 под новые двигатели AM-02. Весной 1949 года были проведены продувки модели в аэродинамической трубе ЦАГИ, которые подтвердили выводы по проекту «486» — необходимо переходить на стреловидное крыло. На основании этою ОКБ приступает к проектированию практически нового самолета.
Уже в марте 1949 года заканчивается эскизный проект, строится макет, начинается сдача чертежей в опытное производство. 19 марта законченный на 50% макет предварительно осматривает комиссия. В ЦАГИ проводятся продувки большой модели самолета «86». В основе нового проекта ОКБ лежала схема и технические решения, предлагавшиеся по самолету «486». С двигателями АМ-02 ОКБ собиралось построить дальний самолет-бомбардировщик, обеспечивавший дальность полета с 2 тоннами бомб 4000 км, максимальную скорость на высоте 6000 м — 980 км/ч, практический потолок -13400 м. При этом расчетная взлетная масса машины достигала 40 тонн. От самолета «486» новый проект отличался увеличенными размерами бомбоотсека, рассчитанного на нормальную бомбовую нагрузку 2 тонны и максимальную — 6 тонн, увеличенным запасом топлива, большей массой и большим диаметром фюзеляжа. Учитывая большую дальность полета, в экипаж добавили шестого члена экипажа — второго летчика. Передняя герметическая кабина была полностью перекомпонована, она была увеличена и стала ступенчатой, без «истребительного» фонаря. Место стрелка-радиооператора переместилось в отдельный отсек, закрытый сверху блистером. Основные стойки шасси перевели на спаренные колеса. В хвостовой части фюзеляжа установили тормозные щитки. В носовой — добавили вторую пушку НР-23, в состав оборудования ввели РЛС ПСБН.
В период проектирования самолета «86» в ОКБ совместно с ЦАГИ проводилась работа по теме «Исследование влияния площади и удлинения крыла на летные характеристики самолета со стреловидным крылом». На основании материалов этих работ для самолета «86» в окончательном варианте приняли крыло с удлинением 10 и площадью 100-110 кв.м. В переработанном варианте увеличилась длина фюзеляжа, размах крыла, его площадь и запас топлива. Носовая часть фюзеляжа стала более выгодной с аэродинамической точки зрения, одновременно улучшился обзор из кабины штурмана. Фюзеляж перекомпоновали под размещение дополнительных топливных баков, несколько изменился состав вооружения и оборудования. Расчетную дальность полета удалось довести до 4750 км, остальные данные остались практически без изменений. На базе исходного бомбардировщика «86» ОКБ подготовило проекты его модификаций в самолет-разведчик «86Р» и торпедоносец-миноносец «86Т». Одновременно шло проектирование варианта «86» под двигатели ТР-3 с тягой 4600 кгс, характеристики которого соответствовали варианту с AM-02. Один из поздних вариантов этого проекта получил обозначение самолет «87». 18 июля 1949 года ОКБ выпускает эскизный проект самолета под двигатели ТР-3, отличавшийся в некоторых конструктивных деталях от проекта «86». Полученные в ходе проектирования самолетов «86» и «87» результаты показали, что имеется реальная возможность создать околозвуковой бомбардировщик с практической дальностью полета 5000 км.
29 августа 1949 года СССР провел испытания первой отечественной ядерной бомбы РДС-1. Для производства готовился ее серийный вариант — РДС-3. При проектировании новых дальних бомбардировщиков теперь необходимо было ориентироваться на доставку к целям именно этих боеприпасов, с учетом того, что их масса превышала 5 тонн. С подобной нагрузкой практическая дальность полета самолета «86» значительно уменьшалась, и говорить о расчетных 5000 км уже не приходилось. Кроме того, условия размещения на борту ядерного боеприпаса требовали специальных конструктивных мер по обеспечению «стабильности боеприпаса» в условиях длительного полета, а также мер по защите экипажа и конструкции самолета от воздействия поражающих факторов ядерного оружия. ВВС требовался не просто дальний бомбардировщик, способный летать в два раза быстрее Ту-4, а самолет, способный доставить советскую ядерную бомбу на дальности, доступные Ту-4.
Исследования, проведенные в ОКБ в процессе работ по самолету «86», показали, что создать полноценный скоростной дальний реактивный носитель возможно при увеличении массо-габаритных параметров самолета и тяги двигателей в 1,5-2 раза. Именно это и привело к появлению Ту-16. В результате работы по самолету «86» прекращаются на этапе проектирования, но его многие конструктивные решения: общая компоновка фюзеляжа, состав экипажа и оборонительного вооружения используются в дальнейшем в проекте самолета Ту-16. В плане перспективных работ в апреле 1949 года бригада проектов ОКБ подготовила проект самолета «491», представлявший собой модификацию самолета «86» с крылом увеличенной стреловидности. Как показали расчеты, при угле стреловидности крыла 35-36 градусов запас тяги двигателей AM-02 или ТР-3 также не мог быть полностью реализован, поэтому предложили установить на самолет крыло со стреловидностью 45 градусов. Установка нового крыла позволяла поднять расчетную скорость до 1085 км/ч, при сохранении практической дальности полета на уровне 5000 км.
Проект самолета «491» не вышел из стадии технического предложения. Решили пока не рисковать с новым малоизученным сорокапятиградусным крылом из-за прибавки максимальной скорости в несколько десятков километров в час и остановились на сравнительно хорошо изученном и уже проверенном на практике крыле со стреловидностью в 35 градусов. Впоследствии крыло в 45 градусов ОКБ пыталось использовать в своих первых проектах трансзвуковых и сверхзвуковых самолетов (самолеты «97», «103», «98» и «105»), но практической реализации такого крыла в ОКБ не было. По рекомендациям ЦАГИ ОКБ сразу перешло на крылья со стреловидностью 55-57 градусов и с таким крылом строило свои первые сверхзвуковые бомбардировщики «98» и «105». После создания Ил-28 ОКБ С.В.Ильюшина попадает в полосу всеобщего благоприятствования как со стороны руководства страны, так и ВВС. И когда возник вопрос о создании нового скоростного дальнею реактивного бомбардировщика, на фоне срывов ОКБ А.Н.Туполева но семейству Ту-14, ВВС обращается с этим заданием в ОКБ-240 С.В.Ильюшина.
Осенью 1949 года ВВС выдает официальный заказ на новый дальний реактивный бомбардировщик иод два ТРД типа АЛ-5 со взлетной тягой 5000 кг. Выходит соответствующее постановление правительства, поручавшее эту работу ОКБ-240. Самолет, получивший обозначение Ил-46, с нормальной полетной массой и бомбовой нагрузкой 3 тонны, сброшенной на половине маршрута, должен был иметь максимальную техническую дальность полета 3000 км. В перегрузочном варианте эта дальность с бомбовой нагрузкой 5000 кг составляла 5000 км. Учитывая короткий срок, отпущенный на проектирование и постройку опытного образца самолета, отсутствие в ОКБ-240 опыта летной доводки и испытаний тяжелых самолетов со стреловидным крылом (Ил-30 так ни разу в воздух и не поднялся), С.В.Ильюшин принял решение проектировать новую машину в два этапа: на первом этапе с прямым крылом, но проверенной схеме Ил-28, а на втором этапе сосредоточить усилия на стреловидном варианте — Ил-46с.
Опытный Ил-46 с прямым крылом ильюшинцы подготовили к летным испытаниям к марту 1952 года. 3 марта самолет совершает первый полет, без особых осложнений проходит этап заводских испытаний и передается на государственные, на которых он подтверждает заявленные ОКБ-240 летные данные. Вроде бы все хорошо, самолет можно или запускать в серию, или переходить ко второму — «стрелокрылому» — варианту. Но стреловидный дальний бомбардировщик уже летает, и сделало его, пока ильюшинцы занимались Ил-46, в инициативном порядке ОКБ А.Н.Туполева. Туполевский «дальник» показывает на заводских испытаниях скорость свыше 1000 км/ч, что значительно выше задания на Ил-46. Вскоре принимается правительственное решение в серию передавать туполевскую машину «88» (Ту-16), а не Ил-46, работы по которому вскоре прекращаются. ОКБ А.Н.Туполева берет реванш за частичную неудачу с Ту-14, построив для страны Ту-16, обогнавший свое время на добрых 5-7 лет.
Передача заказа на дальний скоростной реактивный бомбардировщик в ОКБ С.В.Ильюшина не остановила работы по этой тематике в ОКБ А.Н.Туполева. Работы продолжались в инициативном порядке, ставя цель предложить военным проект самолета с лучшими тактико-техническими данными, чем Ил-46. Предварительные исследования по поиску оптимальной компоновки будущего самолета проходили в бригаде проектов ОКБ под руководством Б.М.Кондорского, под пристальным вниманием А.Н.Туполева, который уделял этой работе повышенное внимание. В этой бригаде во второй половине 40-х годов собралась команда молодых толковых инженеров, в число которых входили А.А.Туполев, Г.А.Черемухин, Ю.Ю.Юдин, И.Б.Бабин, В.А.Стерлин и др. Со временем многие из них станут или руководителями, или ведущими специалистами ОКБ. По ходу развития проекта к работе подключился Отдел техпроектов С.М.Егера, а затем и все остальные подразделения ОКБ.
Рассказывают, что в период компоновки и увязки агрегатов будущего Ту-16 у А.Н.Туполева каждый рабочий день начинался с прихода в отдел к С.М.Егеру, где он подробно знакомился с состоянием дел по машине, после этого заходил в свой кабинет, а затем направлялся в макетный цех, где делался полноразмерный деревянный макет самолета. Перед бригадой проектов ОКБ ставилась задача выбора основных параметров самолета (площади крыла, массы и тяги двигателей), при которых будущая машина удовлетворяла бы следующим основным требованиям: нормальная бомбовая нагрузка 6 тонн, максимальная — 12000 кг; максимальная скорость у земли 950 км/ч, на высоте 10000 м — 950-1000 км/ч; практический потолок 12000 — 13000 м; дальность полета с нормальной бомбовой нагрузкой 7500 км; разбег без укорителей 1000 м; экипаж 6 человек; оборонительное вооружение по самолету «86». Как отмечалось выше, в основном этим требованиям (кроме дальности полета с нормальной бомбовой нагрузкой) удовлетворял проект самолета «86», поэтому при работах по новому проекту, получившему шифр «494», основывались на расчетах по «86-й» машине и исследованиях, проводившихся в ОКБ и ЦАГИ по тяжелым реактивным самолетам со стреловидным крылом.
Для силовой установки новой машины рассматривались двигатели ТР-3А (АЛ-5) со статической тягой 5000 кгс и находившийся в стадии проектирования двухконтурный ТР-5, имевший такую же тягу; но обладавший большей экономичностью. Оба двигателя разрабатывались в ОКБ А.М.Люлька (ОКБ-165). Одновременно изучалась возможность применения нового мощного двигателя АМРД-03 (АМ-3), создававшегося в ОКБ А.А.Микулина (ОКБ-300), заявленная двигателистами максимальная статическая тяга которого равнялась 8200 кгс, что было абсолютным максимумом для ТРД в начале 50-х годов.
Работой но проекту «494» в бригаде Б.М.Кондорского занимались И.Б.Бабин, Г.А.Черемухин и В.А.Стерлин. Достаточно быстро, к июню 1950 года, бригада подготовила материалы по машине. На основании обобщения и анализа материалов исследований для крыла выбрали стреловидность 36 градусов и следующие варианты силовых установок: два двигателя АМРД-03, четыре ТР-3А, четыре ТР-5. Как дополнительные варианты исследовались характеристики самолета в случае увеличения тяги этих двигателей за счет установки на них форсажных камер. Под выбранные варианты силовых установок рассматривалось несколько различных компоновок самолета. Из всего многообразия предложенных схем в бригаде проектов отдали предпочтение, как наиболее рациональной, схеме с расположением двигателей на пилонах и с крыльевыми гондолами, в которые убирались основные стойки шасси. Помимо этих вариантов, А.А.Туполев предложил вариант компоновки с двумя двигателями ТР-3А, размещенными в мотогондолах по бортам фюзеляжа, с сильно нагруженным одностоечным шасси с разгружающими крыльевыми и фюзеляжными балансировочными стойками. Этот вариант получил обозначение «495» («495-88») и также был принят к последующему рассмотрению. В дальнейшем именно эта схема стала основой аэродинамической компоновки будущего Ту-16.
Проработка проекта показана, что из условия получения максимальной дальности полета при одинаковых удельных расходах топлива двухмоторная схема с АМРД-03 более предпочтительна, чем четырехмоторная с ТР-3А или ТР-5, за счет меньшего сопротивления и меньшей массы силовой установки. Для выполнения заданных летных данных самолет получался с взлетной массой порядка 60-70 тонн, с площадью крыла 150 — 170 кв.м, суммарная взлетная тяга двигателей определилась в 14000 — 16000 кгс. При условии минимизации суммарной тяги до 12000 — 14000 кгс, взлетная масса увеличивалась до 70-80 тонн, а площадь крыла -до 190 — 210 кв.м. Проведенный анализ определил области существования дальнего реактивного бомбардировщика, предпочтительное количество и типы двигателей, а также определил пути создания и дальнейшего развития типа дозвукового дальнего бомбардировщика. Полученные основные соотношения в основном подтвердились при создании как Ту-16, так и других самолетов подобного класса.

Летом 1950 года материалы по различным вариантам будущего самолета рассматривали на совещании у Андрея Николаевича. Свой проект «494» представляли И.Б.Бабин и Г.А.Черемухин, а проект «495» — А.А.Туполев. После обсуждения А.Н.Туполев принимает решение делать будущий самолет, получивший по ОКБ обозначение самолет «88», как симбиоз из наиболее перспективных элементов проекта «494» и проекта «495»: компоновка фюзеляжа по проекту «494», размещение двух двигателей ? по «495», крыло с обтекателями шассийных гондол — из проекта «494». Так, в первом приближении, сложился тот облик самолета Ту-16, который через несколько лет вызовет восхищение всей мировой авиационной общественности. Поиски оптимального варианта нового бомбардировщика туполевским ОКБ и заявленные А.Н.Туполевым его тактико-технические данные, превышающие заложенные в уже заказанный Ил-46, были положительно восприняты руководством ВВС и в правительстве. Выдается официальное задание на новый самолет.

Этот шаг укладывался в русло той научно-технической политики в области вооружений, которую проводило руководство страны в послевоенный период, давая одинаковые или близкие задания по наиболее ответственным темам разным коллективам разработчиков, тем самым подстраховывая себя и страну на случай возможной неудачи одного из них, а также получая возможность оптимального выбора из нескольких типов, выбирая лучший для серии и для поступления на вооружение. Так было при создании реактивных истребителей МиГ-15, Ла-15, Як-23 и Як-30, фронтовых бомбардировщиков Ту-14 и Ил-28, в начале 50-х годов аналогичная картина сложилась при создании стратегических М-4 и Ту-95.
10 июня 1950 года выходит Постановление Совета Министров СССР, согласно которому ОКБ А.Н.Туполева поручалось спроектировать и построить дальний бомбардировщик с двумя двигателями типа ТР-3Ф (АЛ-5). Заданные тактико-технические данные машины соответствовали тому, что гарантировало ОКБ в ходе предварительных проработок. Планировалось построить опытный самолет в двух экземплярах и предъявить первый из них на государственные испытания уже в декабре 1951 года. Помимо использования АЛ-5 оговаривалось проектирование самолета с двумя двигателями АМ-03. В ноябре 1950 года, в связи с большой загрузкой ОКБ по Ту-85, все сроки по «88-ой» машине правительство сдвинуло на три месяца.
В ходе дальнейшего проектирования отказались от использования двух АЛ-5, как не обеспечивающих требуемые летные данные, и с февраля 1951 года решением А.Н.Туполева полностью перешли к проекту с двумя АМ-3 с увеличенной до 8700 кгс взлетной тягой. С середины июня 1950 гола в ОКБ работы по проекту «88» развернулись в полном объеме. 10 июля 1950 года ВВС оформили ТТТ к новому самолету, дополнив их в сентябре следующего года. Общее проектирование ОКБ закончило 20 апреля 1951 года подготовкой эскизного проекта и передачей его в ВВС. Заключение по эскизному проекту военные подписали в конце мая 1951 года. Эскизный проект с двигателями АМ-3 окончательно утверждается 5 июля 1951 года. Макет самолета ОКБ предъявило ВВС вместе с эскизным проектом и утверждало одновременно с ним. Однако, в связи с постановкой на машину дополнительного оборудования и работами по улучшенному второму варианту («дублеру»), в марте 1952 года, когда первая опытная машина уже готовилась к первому полету, проводилась дополнительная макетная комиссия. Все замечания военных окончательно учитывались при постройке «дублера».
 ОКБ в эскизном проекте гарантировало следующие основные летные данные самолета «88» 2 АМ-3: дальность полета около 6000 км, максимальную скорость, близкую к 1000 км/ч, практический потолок около 14000 м, длину разбега порядка 1500 м, при максимальной взлетной массе 64,5 тонны, нормальной — 46,9 тонны и массе пустого самолета 32,76 тонны. На аэродинамическое совершенство самолета оказана влияние особая компоновка центральной части планера (участок фюзеляж ? крыло ? воздухозаборник ? двигатель — шасси), которая фактически соответствовала конструктивному решению, вытекающему из «правила площадей». На самолете «88» применение «правила площадей» выразилось в виде поджатия бортовых гондол воздухозаборников и двигателей в районе крыла и размещения гондол шасси на крыле в качестве «тел вытеснения». Вместе с другими аэродинамическими мероприятиями это позволило значительно снизить сопротивление самолета и получить на испытаниях максимальные скорости свыше 1000 км/ч.
Размещение ТРД в корне крыла позади лонжеронов крыла и минимизация сечения воздухоподводящих каналов к двигателю (воздух подавался к двигателю от воздухозаборника, размещенного впереди крыла у борта фюзеляжа по двум каналам, один из которых проходил через кессон крыла, а другой снизу кессона), позволяли разрешить проблему интерференции в стыке крыла с фюзеляжем — самом аэродинамически напряженном узле в компоновке самолета. Положительное решение проблемы интерференции в данном случае происходило за счет создания «активного зализа» — реактивная струя двигателя подсасывала воздух, обтекающий и крыло, и фюзеляж, упорядочивая тем самым обтекание в этой зоне. Оригинальная компоновка прикорневой зоны самолета, как рассказывают участники проектирования, родилась на свет из-за настойчивого желания всеми возможными мерами уменьшить мидель на участке фюзеляж — гондолы — крыло — отсюда максимально возможное «утапливание» двигателей. Подобное компоновочное решение настойчиво проводилось и контролировалось самим А.Н.Туполевым, который постоянно просматривав предлагаемые компоновки самолета и требовал «обжимать, обжимать и обжимать». В результате, когда в ЦАГИ продули модель самолета «88» после всех «обжатий», специалисты долго не могли понять, почему настолько уменьшилось сопротивление, и долго не выдавали заключение по результатам продувок.
Так как самолет «88» предназначался для полетов на больших околозвуковых скоростях, на нем применили хвостовое оперение большей стреловидности, чем стреловидность крыла. Благодаря этому, явления, связанные с «волновым кризисом», развивались на оперении позже, чем на крыле. Это позволяло сохранять приемлемые характеристики устойчивости и управляемости самолета до сравнительно больших дозвуковых скоростей полета.
К конструктивным особенностям самолета можно также отнести достаточно легкую и прочную конструкцию крыла большого удлинения. Конструктивно оно выполнялось по двухлонжеронной схеме, причем стенки лонжеронов, верхняя и нижняя панели крыла образовывали основной силовой элемент — кессон. Мощный жесткий кессон принципиально отличал конструктивную схему крыла самолета Ту-16 от конструкции В-47 и В-52. На этих машинах крыло выполнялось гибким, благодаря чему происходило демпфирование вертикальных порывов воздуха за счет значительных деформаций крыла. В отличие от крыльев американских самолетов более жесткое (но и относительно более тяжелое) крыло Ту-16 в полете мало деформировалось. Дальнейший многолетний опыт эксплуатации 1500 Ту-16, 200 Ту-104 в СССР и опыт эксплуатации В-47, В-52, пассажирских Боингов 707, Дугласов ДС-8 и Конверов 880 показал, что конструкция жесткого крыла Ту-16 значительно более живучая, особенно с точки зрения усталостной прочности. Американцы имели массу проблем в эксплуатации с крыльями В-47 и В-52 (усталостные трещины, и как следствие, постоянные остановки парка, доработки и усиления конструкции). Можно с уверенностью сказать, что раннее снятие с эксплуатации В-47 во многом определилось «слабым» крылом.
Поскольку Ту-16 должен был стать первым массовым советским носителем ядерного оружия (сданные промышленностью ВВС 18 Ту-4А с большой натяжкой можно было считать надежным ядерным «щитом сдерживания»), перед ОКБ А.Н.Туполева, ЦАГИ и другими организациями, связанными с ядерной проблемой, поставили задачу обеспечения безопасности самолетов-носителей и их экипажей при взрывах атомных, а затем и термоядерных боеприпасов. Особого внимания потребовав изучение влияния теплового удара от светового излучения на дюралевые сплавы (участники испытаний по применению ядерного оружия рассказывают, что после комплексного воздействия ядерного взрыва на самолет его нижняя дюралевая обшивка протыкалась пальцем, словно тонкий картон). Для решения этих проблем к работе подключились крупные силы ЦАГИ, других отраслевых предприятий и НИИ, была создана экспериментальная база, моделировавшая комплекс воздействующих факторов на самолет при ядерном взрыве. Проводились натурные испытания образцов авиатехники на воздействие реальных ядерных взрывов различной мощности. Отрабатывались наиболее безопасные тактические приемы сброса с самолетов ядерных бомб. В результате всех этих работ ко второй половине 50-х годов удаюсь внедрить ряд эффективных конструктивных мероприятий защиты новых самолетов-носителей, в том числе и Ту-16, от воздействия поражающих факторов ядерного оружии.
Рабочие чертежи на первый опытный самолет «88-1» (заказ 881) ОКБ подготовило и передало в опытное производство в период с февраля 1951 по январь 1952 года. Работы шли с листа, с взаимными корректировками живой конструкции и бумаги. Темпы постройки для такой крупной машины были впечатляющими: в апреле 1951 года началась подготовка оснастки, в мае уже собрали носовую часть фюзеляжа. К концу 1951 года первую опытную машину построили. Одновременно строился экземпляр планера для статических испытаний. 25 января 1952 года опытный самолет «88-1» перевезли в ЖЛИ и ДБ для дальнейших доводок. 30 января самолет встал в линейку туполевских машин на стоянке, начались доводки оборудования, гонка двигателей, параллельно проводилась установка недостающего, поступавшего с различных предприятий, оборудования.
25 февраля самолет приняли на заводские испытания. Окончательно монтаж поступившего оборудования заканчивается за три дня до первого полета. К этому моменту основная часть необходимого для первого вылета оборудования стояла на самолете, остальные системы, в частности агрегаты стрелково-пушечного вооружения, решили устанавливать на борт по мере готовности, в процессе испытаний и доводок. Для испытаний опытного самолета назначается экипаж во главе с летчиком-испытателем Н.С.Рыбко. Второй летчик — М.Л.Мельников. Помимо Н.С.Рыбко на «88-1» по программе заводских испытаний летал летчик-испытатель А.Д.Перелет, выполнивший на этой машине большое количество испытательных полетов. Ведущим инженером по летным испытаниям назначается Б.Н.Гроздов, от ОКБ ведущим инженером по машине — И.А.Старков. Всеми работами по самолету Ту-16 и его многочисленным модификациям бессменно руководил Д.С.Марков.
Опытный «88-1», поступив на заводские испытания, имел массу пустого самолета 41 тонну, при этом его нормальная взлетная масса достигала 57,7 тонны, а максимальная — 77,4 тонны, и это с учетом того, что на самолете не стояло стрелково-пушечное вооружение, РЛС «Рубидий-ММ», «Аргон», аппаратура «Меридиан». Естественно, при постановке всего оборудования масса пустой машины должна была возрасти еще больше, а это могло привести к невыполнению заявленных летных характеристик. Конструкцию самолета явно перетяжелили, от ОКБ требовалось провести работу по значительному облегчению самолета, что и сделали на втором опытном экземпляре «дублере». Все это предстояло выполнить в ближайшие месяцы, ну а пока на аэродроме ЛИИ к первому вылету готовился «88-1». 27 апреля 1952 года опытный «88-1» совершил первый полет продолжительностью 12 минут. Заводские испытания продолжались до 29 октября 1952 года, всего выполнили 46 полетов. В ходе испытаний достигли максимальной скорости 1020 км/ч, что было выше заданной. В августе проведены полеты на дальность и продолжительность полета. Эти полеты подтвердили надежную работу основных систем. В ходе испытаний достигли технической дальности полета 6050 км.
По результатам проведенных заводских испытаний было принято решение о передаче опытного самолета на государственные испытания не обращая внимание на перетяжеление машины. Задача стояла в кратчайший срок оценить самолет как боевую систему, параллельно принимая максимум мер для снижения массы самолета с конечной целью — получения заявленных летных данных. 13 ноября 1952 года самолет принимается ГК НИИ ВВС на государственные испытания, которые продолжались до конца марта 1953 года. Несмотря на показанные хорошие летные данные, первый опытный «88-1» государственные испытания не прошел, причиной тому была неудовлетворительная работа специального оборудования, а также недоукомплектованность стрелково-пушечного оборонительного вооружения. Продолжить госиспытания решено было на втором, облегченном, экземпляре самолета — «88-2» («дублере»), изготовление которого шло ускоренными темпами.
Еще в ходе заводских испытаний в июле 1952 года, не дожидаясь результатов госиспытаний, положительно решается вопрос о серийном производстве самолета «88». Уже в июле 1953 года завод No. 22 обязан был выпустить первую серийную машину. Но прежде чем разворачивать серийное производство, руководство ОКБ, поддержанное МАП, начало работу по снижению массы конструкции самолета. Набор лишней массы самолета «88» произошел в ходе проектирования и изготовления. Причина тому — постоянная перестраховка и прочнистов, и конструкторов за самолет и за свою судьбу. Необходимо помнить, что Ту-16 создавался в последние годы сталинского режима, когда любая ошибка могла оказаться для автора чреватой в лучшем случае тюрьмой. И поэтому каждый старался себя подстраховать: рядовой конструктор на своем месте набрасывал на всякий случай процентов 10, его начальник из тех же добрых побуждений еще столько же и т.д. В результате масса пустого самолета росла и росла, перекрывая все лимиты, К этому следует добавить обычное потяжеление в ходе проектирования агрегатов нового оборудования, которые также увеличивали заявленную массу пустого самолета. При внимательном анализе конструкции самолета имелись резервы по уменьшению его массы.
Второй летный экземпляр самолета — «88-2» (заказ 882) — строился по тем же исходным документам, что и «88-1», но без указания конкретных сроков. Первоначально речь шла лишь о простом «дублере» первой опытной машины, но уже к концу лета 1951 года, когда «88-1» был почти готов, и стало ясно, что машина перетяжелена, Андрей Николаевич ставит перед коллективом ОКБ задачу максимального снижения массы пустого самолета. В ОКБ организуется «борьба за вес», цель которой — «скинуть» с машины несколько тонн. Работа шла по трем основным направлениям: во-первых, облегчили не силовые элементы конструкции; во-вторых, по возможности, модифицировали силовые элементы таким образом, чтобы без ущерба для прочности получить выигрыш в массе; в-третьих, приняли решение ввести ограничение по скорости полета на высотах до 6250 м, на которых самолет подобного класса, как правило, не ведет боевых действий. В результате проведенных мероприятий массу пустого самолета удалось снизить с 41,05 тонны до 36,49 тонны.
Проектирование облегченной машины закончили в ноябре 1952 гола. К этому времени на серийный завод уже передали рабочие чертежи под «тяжелую» машину, и там полным ходом шла подготовка производства. Передача в серию чертежей «облегченного» самолета и соответствующие доработки на заводе №22 грозили возможным срывом сроков начала серийного выпуска Ту-16, со всеми вытекающими негативными оргвыводами для инициаторов. Андрей Николаевич, заручившись поддержкой руководства МАП, принимает смелое и столь нужное решение о передаче в серию документации на облегченный Ту-16. Принимается максимум мер, для того чтобы минимально сократить задержку выхода первых серийных машин.
Все чертежи с учетом корректировок ОКБ передало серийному заводу к концу 1952 года. Завод №22 приступил к развертыванию серии облегченного варианта Ту-16, при этом срок выхода первой серийной машины сдвинулся с июля на октябрь 1953 года. Второй опытный самолет «88-2» «дублер» построили в начале 1953 года. В ЖЛИ и ДБ машину перевезли 13 февраля 1953 г. Помимо выше перечисленных конструктивных изменений, «дублер» в ходе проектирования и постройки претерпел некоторые дополнительные изменения и доработки, основанные на опыте испытаний первой машины: удлинили переднюю кабину, увеличили запас топлива, доработали систему кондиционирования воздуха, усилили стабилизатор, несколько расширили мотогондолы и т.д. «Дублер» практически полностью укомплектовали штатным оборудованием и вооружением.
К марту 1953 года все доводочные работы на «дублере» закончились, и 14 марта 1953 года его передали на заводские испытания. Испытания «88-2» проводил экипаж но главе с летчиком-испытателем Н.С.Рыбко, вторым пилотом, как и на «88-1», летал М.Л.Мельников, ведущим инженером по летным испытаниям на «дублер» назначили М.М.Егорова. 6 апреля 1953 года «88-2» выполнил первый полет. Заводские испытания «дублера» закончились в сентябре 1953 года.

16 сентября 1953 г самолет «88-2» был предъявлен на Контрольные Государственные испытания, а 18 сентября его принял ГК НИИ ВВС. Основную работу на этом этапе выполнил экипаж, возглавляемый летчиком-испытателем А.К.Стариковым. Помимо проверки самого самолета, проводились Государственные летные испытания его компонентов, в частности, двигателя АМ-3, радиоприцелов ?Рубидий ММ-2? и ?Аргон?, оптической прицельной станции ПС-48М. Полеты закончились 10 апреля 1954 г, практически через год после подъема ?дублера? в воздух. Получив положительную оценку, Ту-16 был рекомендован для принятия на вооружение, что и было узаконено Постановлением Совмина СССР No.1034-443 от 28 мая 1954 г.

Помимо летных испытаний самолета «88-2», много времени ушло на испытания его систем и отдельных агрегатов, многие из которых получили права гражданства на Ту-16 (РЛС «Руби-дий-ММ-2», прицельные станции ПС-48М, РЛС «Аргон», двигатели АМ-3 и т.д.). На государственных испытаниях «дублер» показал техническую дальность полета с 3 тоннами бомб — 5760 км, максимальную скорость на высоте 6250 м — 992 км/ч, практический потолок — 12800 м. Максимальная взлетная масса «дублера» равнялась 72 тоннам, при этой взлетной массе длина разбега приближалась к 2000 м. Самолет «88-2» с положительным результатом прошел контрольные государственные испытания и был рекомендован для принятия на вооружение. 28 мая 1954 года вышло постановление правительства, согласно которому Ту-16 принимался на вооружение. Серийное производство Ту-16, как и планировалось, началось в 1953 году.
Первым на основании Постановления Совмина СССР No.3193-1214 от 10 июля 1952 г. к серийному производству Ту-16 приступил казанский авиазавод No.22. Предприятие, ставшее головным по этому типу самолета, в технологическом плане было хорошо оснащено в период выпуска Ту-4. Хотя по внешним обводам многие агрегаты планера Ту-16 сильно отличались от таковых у Ту-4, их конструктивное исполнение во многом было схоже. Это позволило без особых сложностей освоить производство нового самолета, правда, при этом потребовалось перестроить некоторые старые цеха. Вместе с тем, казанским авиастроителям пришлось столкнуться с многочисленными новыми и оригинальными конструкторскими решениями. Применение стреловидных крыльев и ТРД, прижатых к фюзеляжу, а также воздушных каналов, пронизывающих лонжероны крыла, потребовало от производственников повышенной точности при изготовлении соответствующих агрегатов. Большое количество крупногабаритных и цельнофрезерованных деталей требовало особых подходов при сборке. Много проблем на начальном этапе производства доставляла наладка оборудования самолета, особенно систем оборонительного вооружения. За внедрением в серию Ту-16 пристально следили сам А.Н.Туполев, а также Д.С.Марков и начальник казанского филиала ОКБ-156 И.Ф.Незваль.
Первый серийный бомбардировщик был выпущен 29 октября 1953 г, а до конца года заказчику сдали еще один самолет. В следующем году в Казани изготовили уже 70 таких машин. Серийные Ту-16 внешне от прототипов отличались шлейфовыми антеннами, иным расположением ПВД и другими створками гондол основных опор шасси, Масса пустого самолета находилась в пределах 37200-37520 кг из-за применения различных держателей в зависимости от бомбовой нагрузки.
Последовательно производство различных модификаций Ту-16 освоили три серийных авиационных завода: в Казани — завод №22, в Куйбышеве — завод №1 и в Воронеже — завод №64. К производству некоторых элементов планера подключились другие серийные авиационные заводы МАП. В процесс производства нового бомбардировщика задействовав сотни заводов МАП и других министерств, поставлявших различные системы, оборудование и комплектующие. Серийное производство самолетов Ту-16 продолжалось до конца 1963 года. Всего тремя заводами было выпущено 1509 машин (реально 1507, две машины завод №22 передал заводу №1 в виде комплектов для выпуска первых двух самолетов, которые зачли в план выпуска обоим заводам), плюс два опытных самолета, построенных на заводе №156. Завод №22 выпустил 800 серийных машин, №1 — 543 и №64 — 166.
Помимо основного выпуска Ту-16 все три завода активно участвовали в программах модернизации, переоборудуя серийные машины в новые варианты различного назначения или выпуская комплектующие агрегаты под доработки в строю. По программам модернизации ОКБ совместно с серийными заводами и ВВС проделало огромную работу, ведь за период производства на заводах освоили только 11 модификаций машины, а еще более 40 вариантов Ту-16 получили путем доработок на серийных заводах и на ремонтных предприятиях ВВС. А если учесть все существовавшие варианты Ту-16, то эта цифра приблизится к ста. С 1954 гола началась долголетняя служба этого уникального самолета. Его создатели в конце сороковых — начале пятидесятых годов вряд ли предполагали, что их детищу придется летать в XXI веке. Последние Ту-16 еще взлетали в небо России, стран СНГ и Ирака в конце 80-х и в начале 90-х, а построенные по советской лицензии китайские Н-6 продолжают эксплуатироваться и состоять на вооружении ВВС КНР.

Самолет-носитель свободнопадающих атомных бомб, первое советское массовое авиационное средство доставки ядерного оружия. В производстве обозначался «заказ 191», в эксплуатации — Ту-16А или «НА».
Ту-16А, в отличие от серийных Ту-16, имел систему электрического обогрева бомбоотсека, термоизоляции и термостабилизации с целью обеспечения необходимых условий для транспортируемого самолетом-носителем атомного боеприпаса. Была введена специальная система подготовки и сброса боеприпаса, внедрены специальные меры для эффективной защиты самолета-носителя от воздействия ударной волны и светового излучения.
Самолеты Ту-16А производились с 1954 г. на заводе №22. Всего до прекращения серии в 1958 г. было построено 453 машины этой модификации. Это был самый массовый серийный вариант Ту-16. Как и Ту-16, Ту-16А приблизительно в равных долях были поставлены в Дальнюю Авиацию и Авиацию ВМФ. В 1960-е гг. 155 Ту-16А переделали в самолеты-ракетоносцы, носители ракет типа КСР-2 и КСР-11. На начало 1980-х гг. в строю еще числилось несколько десятков самолетов типа Ту-16А.
Практические работы по Ту-16А начались в середине 1953 г. Для отработки системы предполагалось переоборудовать два серийных самолета под носители атомного оружия. Проектирование должно было быть закончено в ноябре 1953 г., после чего самолеты предполагалось передать для испытаний в специальную организацию, занимавшуюся вопросами ядерного вооружения Советской Армии и находившуюся на аэродроме в Багерово. Все работы по данной тематике возглавлял генерал Чернорез, внесший огромный вклад в дело перевооружения советских вооруженных сил атомным и термоядерным оружием.
Первыми под заказ 191 (Ту-16А) были переделаны второй и третий серийные самолеты. Эти работы были закончены в 1954 г., а с самолета №502 началось серийное производство Ту-16А. В конце 1950-х гг. весь парк самолетов Ту-16А был доработан по условиям устойчивости к воздействию светового излучения: были заменены некоторые элементы обшивки на более стойкие, поверхности самолета, подвергавшиеся максимальному воздействию светового излучения, покрыли специальной светоустойчивой краской.
В эксплуатации Ту-16А использовались в качестве носителей атомного оружия и обычных свободнопадающих бомб различных типов. В 1970-е гг. Ту-16А были модернизированы по электросети, обслуживающей систему подвески специальной боевой части. Кроме того, улучшили биологическую защиту и т.д. (заказ 657).
К концу эксплуатации самолет Ту-16А с двигателями РД-3М-500 (2 х 9500 кг) имел следующие данные и состав основного оборудования и вооружения: максимальная взлетная масса — 79000 кг; нормальная взлетная масса — 75800 кг; масса пустого самолета — 39720 кг; максимальная скорость полета на максимальном режиме работы двигателей при полетной массе 55000-70000 кг на высотах 0-500 м — 670 км/ч; 6250 м — 890 км/ч; 10000 м — 960 км/ч; максимальное допустимое число М — 0,9; практический потолок при взлетной массе 62000 кг — 12800 м; практическая дальность по «потолкам» со сбросом 3000 кг на середине маршрута — 5800 км; максимальная бомбовая нагрузка — 9000 кг.
Основное оборудование: радиолокационная станция РБП-4; оптический бомбардировочный прицел ОПБ-11р; колиматорный прицел ПКИ; оптические прицельные станции ПС-53ВК; ПС-53БЛ; ПС-53БП; ПС-53К; радиолокационная стрелковая прицельная станция ПРС-1; станция предупреждения об облучении «Сирена-2»; станция активных помех СПС-5М; аппаратура дальней навигации А-711 с А-713; курсовая система — КИ-12; ГПК-52; ДИК-46М; навигационный индикатор — НИ-50Б; радиотехническая система ближней навигации — РСБН-2С; доплеровский измеритель скорости и угла сноса ДИСС-1; радиокомпасы АРК-5; радиовысотомер больших высот РВ-17М; радиовысотомер малых высот — РВ-2; звездно-солнечный ориентатор ИАС-1М; АК-53М; ДАК-2; автопилот АП-6Е; система слепой посадки — СП-50; система полета строем — А-326; командные радиостанции — РСИУ-5В и Р-832М; связная радиостанция — 1-РСБ-70М с приемником УС-9; аварийная радиостанция — Р-851.
Бомбардировочное и минно-торпедное вооружение Ту-16А соответствовало по составу аналогичному вооружению Ту-16, за исключением возможности размещения на мостовом балочном держателе МБД6-16 одного из пяти различных типов атомных бомб, состоявших на вооружении Дальней Авиации. Вариант самолета Ту-16А, приспособленный под подвеску мин, имел обозначение «заказ 699».
В конце 1960-х — начале 1970-х гг. на небольшой части Ту-16А вместо кормовой пушечной установки ДК-7 и ПРС-1 установили станцию РЭП типа СПС-100 в специальном кормовом радиотехническом отсеке, одновременно в техническом отсеке монтировалась станция РЭП СПС-5.
Учитывая опыт локальных войн, в конце 1960-х гг. были приняты меры по расширению тактических возможностей Ту-16А. Для этого был подготовлен вариант самолета, приспособленный для несения в бомбоотсеке большого количества бомб малого калибра от 50 до 500 кг.
Существовали и другие переделки Ту-16А, отличавшиеся от базовой модели составом оборудования и вооружения. В частности, небольшое количество Ту-16А оснащалось РЛС типа «Рубин» в комплекте с ОПБ-112.
Одновременно с работами по самолету Ту-95В (Ту-95-202, заказ 242) — носителю водородной бомбы, согласно постановлению Совета Министров СССР от 17 марта 1956 г. и приказу МАП от 29.03.56 г. под самолет-носитель такого боеприпаса был переоборудован Ту-16 ©503. В производстве самолет получил обозначение «заказ 212». В дальнейшем таким образом были переоборудованы еще два серийных Ту-16 (заказ 468): иногда эти машины (по аналогии с Ту-95В) обозначались как Ту-16В. Самолеты использовались при испытаниях и отработках советского ядерного и термоядерного оружия.
Под этим же обозначением Ту-16В («высотный») прорабатывался проект Ту-16 с двигателями ВД-7.

Практически одновременно с работами по комплексу К-16 с самолетом-снарядом КСР-2 с активной головкой самонаведения, в проектировании находился аналогичный комплекс К-11 с самолетами-снарядами КСР-11 с пассивной головкой самонаведения и предназначавшийся для нанесения ударов по работающим наземным и корабельным РЛС.
20 июля 1957 г. вышли постановление Совета Министров СССР и Приказ МАП, которые определяли основные параметры системы, порядок и очередность выполнения работ. В документах перед промышленностью ставились следующие задачи:
создать комплекс средств уничтожения наземных и корабельных РЛС самонаводящимися самолетами-снарядами — систему К-11 в составе самолета-носителя Ту-16КС, оборудованного аппаратурой радиолокационной разведки, целеуказания и управления пуском, с двумя самолетами-снарядами типа КСР с пассивной радиолокационной головкой самонаведения;
головными назначались следующие организации: по самолету-носителю — ОКБ-156, по системе радиолокационной разведки и целеуказания — ЦНИИ-108 МО, по самолету-снаряду КСР — ОКБ-155, по системе управления и пассивной головке самонаведения — НИИ-648;
МО, МАП и МРТП разработать и утвердить эскизный проект системы К-11 в I квартале 1958 г., комплексные заводские летные отработки системы К-11 начать в I квартале 1959 г. Срок предъявления системы на совместные с МО комплексные испытания определялся III кварталом 1959 г. Предлагалось также на базе проводимых работ проработать вопрос модернизации системы К-10 под аналогичную пассивную головку самонаведения;
для работ по теме ВВС должны были предоставить два серийных самолета Ту-16.
В течение двух лет шли ОКР по созданию системы К-11. К концу 1959 г. основные проблемы (в основном связанные с созданием системы радиолокационной разведки и целеуказания, получившей шифр «Рица» и системы управления самолетом-снарядом) были решены, и первые образцы системы были представлены на испытания. На серийном заводе No.22 в Ту-16К-11 (заказ 285) были переоборудованы два самолета Ту-16. Первый полет в Казани был выполнен в январе 1960 г., вскоре подготовили вторую машину. Эти два самолета предназначались для комплексных испытаний по системе К-11 (испытания радиоаппаратуры радиолокационной разведки и целеуказания и самолетов-снарядов КСР-11).
Первый Ту-16К-11 после переоборудования прибыл для заводских испытаний в ЖЛИ и ДБ 12 февраля 1960 г., второй — 1 апреля того же года. В мае 1960 г. начались комплексные заводские испытания системы К-11. Несмотря на принципиальную конструктивную сложность входящих в систему элементов, все испытания, в том числе и с заказчиком (совместные испытания начались в октябре 1960 г.), были успешно завершены весной 1962 г.
На основании проведенных испытаний и большого объема доводочных работ система К-11 была принята на вооружение согласно постановлению Совета Министров СССР от 13 апреля 1962 г.
К-11 стала первой отечественной АРК с самолетом-снарядом класса «воздух-поверхность» с пассивной головкой самонаведения. Эта система предназначалась для уничтожения работающих импульсных наземных и корабельных радиолокационных станций обнаружения, управления огнем зенитной артиллерии и наведения управляемых зенитных ракет.
Самолет-носитель Ту-16К-11 был выполнен на базе серийных бомбардировщиков Ту-16А и Ту-16ЗА. При создании самолета-носителя были решены вопросы размещения двух самолетов-снарядов, антенн и радиолокационной аппаратуры управления (обеспечивающей обнаружение и выбор цели), создания специального подвесного устройства для транспортировки и пуска самолетов-снарядов, разработки новых принципиальных электрических схем управления, обеспечивавших нормальную совместную работу радиолокационной аппаратуры и систем электроавтоматики самолетов-снарядов. Также как и в случае с системой К-16, особенностью Ту-16К-11 явилось то, что самолет-носитель, получив новое качество ракетоносца, мог применяться и как бомбардировщик.
На самолете-носителе устанавливалась радиотехническая аппаратура разведки и целеуказания, предназначенная для беспоискового обнаружения РЛС, работающих в режиме обзора и автоматического сопровождения цели («Рица»). Ее Т-образная приемная пеленгационная антенна устанавливалась в носовой части фюзеляжа на фонаре штурмана. Из-за установки аппаратуры «Рица» (с целью уменьшения массы и сохранения центровок) на самолете Ту-16К-11 сняли переднюю пушечную установку ПУ-88 и прицел ПКИ.
Принцип построения аппаратуры «Рица» основывался на использовании широкополосного многобазового беспоискового пеленгатора и панорамной системы индикации местоположения и типов работающих РЛС. Аппаратура «Рица» позволяла непрерывно наблюдать панораму местоположения и типов РЛС в переднем секторе обзора самолета-носителя на расстоянии до 400 км с автоматической регистрацией результатов разведки, производить выбор цели по индикатору в координатах азимут-дальность и настраивать на выбранную цель аппаратуру головки самонаведения самолета-снаряда КСР-11, а также выводить самолет-носитель в точку пуска.
Конструкция самолета-снаряда КСР-11 практически ничем не отличалась от конструкции КСР-2, отличия заключались лишь в элементах, связанных с новой системой наведения. Боевая часть КСР-11 — фугасная или осколочно-фугасная. Полетная масса КСР-11 равнялась 4000 кг и была меньше на 100 кг соответствующей массы КСР-2 за счет более легкой системы управления. На КСР-11 устанавливалась пассивная РГС типа 2ПРГ-10 под радиопрозрачным удлиненным обтекателем в передней части фюзеляжа (при этом общая длина фюзеляжа выросла до 8,6 м), которая совместно с бортовым автопилотом самолета-снаряда типа АП-72-11 обеспечивала заданные режимы работы управления от момента отцепки до попадания в цель.
Пуск самолета-снаряда определялся взятием цели на сопровождение ГСН. В момент пуска (после отцепки КСР-11 от Ту-16К-11) происходил запуск двигателя, КСР-11 несколько просаживался и затем выходил на высоту носителя. На этой высоте самолет-снаряд следовал к цели и на последнем участке переходил в пикирование на цель с углом 30 град. к горизонту. Как и при применении КСР-2, после пуска КСР-11 самолет-носитель мог совершать любой маневр, вплоть до отворота на 180 град. В системе управления предусматривался режим памяти, позволявший в течение некоторого времени сохранять направление полета самолета-снаряда на цель.

Система дальнего действия К-11 имела следующие данные:
радиус действия системы ………2000 км;
высота полета самолета-носителя ………. 4000-11000 м;
крейсерская скорость полета при пуске на высоте 10000 м ……750-800 км/ч;
дальность обнаружения РЛС ………. 270-350 км;
дальность пуска КСР-11…………160 км;
сближение Ту-16К-11 с целью…….160 км;
вероятность поражения цели……. — 0,8-0,9.

В ходе работ по отработке и испытаниям систем К-16 и К-11 решено было сделать комбинированную систему К-11-16, состоящую из самолета-носителя, самолетов снарядов типа КСР-2 или КСР-11 и двух систем управления: «Рубикон» и пассивной на базе «Рицы» и ГСН 2ПРГ-10.
Переоборудованные под систему К-11-16 самолеты Ту-16КС в производстве носили обозначение «заказ 497», в эксплуатации — Ту-16К-11-16, «НК-11-16», «НК-2». Ту-16К-11-16 стали основными из общего количества 211 машин, модифицированных в носители самолетов-снарядов типа КСР для Дальней Авиации, и 230 машин — для Авиации ВМФ (из Ту-16ЗА, Ту-16КС и Ту-16А). Переоборудование самолетов на ремонтных заводах производилось в 1960-е гг. по той же технологической схеме, что и Ту-16КСР-2. В 1970-е гг. Ту-16К-11-16 были трансформированы в самолеты Ту-16К-26 комплекса К-26. Как и на Ту-16КСР-2, на Ту-16К-11-16 устанавливалась аппаратура РЭП типа СПС-5 и СПС-100. Небольшое количество Ту-16КСР-2 и Ту-16К-11-16 были поставлены за границу — в Египет и Ирак, где использовались в военных конфликтах на Ближнем и Среднем Востоке в начале 1970-х и в 1980-е гг.
Летные данные самолета-носителя Ту-16К-11-16 практически ничем не отличались от соответствующих данных Ту-16КСР-2. За счет совмещения двух систем наведения самолетов-снарядов КСР-2 и КСР-11 на одном самолете-носителе масса пустого самолета возросла до 40600 кг и уменьшился запас топлива (до 29000 кг).
15 самолетов Ту-16КС, переделанные в Ту-16К-11-16 с сохранением возможности использования самолетов-снарядов КС-1, обозначались Ту-16К-11-16КС (заказ 497Е). Ту-16К-11-16, переоборудованные в бомбардировщики с внешней подвеской бомб, проходили по заказу 684/2.