Ту-95РС был уязвим от средств ПВО меньше, чем Ту-95К-20, и мог наносить удары не по площадям, а по конкретным целям.

Официально разработка носителя для «РСа» началась в соответствии с майским 1955 года постановлением Совета Министров. В июле–августе носитель выполнил первые семь полетов. Создание «РС» сильно отставало от графика, и в июле 1958 года, после слияния коллективов ОКБ-256 и ОКБ-23, возглавлявшегося В.М. Мясищевым, разработку комплекса прекратили. К этому времени стало ясно, что «РС» не обеспечит заданную дальность, старт подвесного бомбардировщика будет опасен для его пилота и носителя. От идеи составного самолета отказались, а Ту-95 стал экспонатом музея ВВС в подмосковном Монино.

В 1958 году в соответствии с постановлением правительства от 2 июля ОКБ-156 обязали разработать комплекс Ту-95К-10 с размещением на носителе четырех противокорабельных крылатых ракет К-10. Но работу, едва начавшуюся в этом направлении, быстро прекратили, а ракетами К-10 укомплектовали лишь самолеты Ту-16.

Ту-95М положили в основу проекта Ту-119 с ядерной силовой установкой. Ему предшествовала летающая лаборатория с атомным реактором Ту-95 «ЛАЛ», создававшаяся в соответствии с мартовским постановлением правительства 1956 г. В этом же году началось переоборудование серийной машины № 7800408 на заводе № 18. С самолета сняли пушечные установки, а на месте верхней ДТ-В12 расположили экспериментальный ядерный реактор ВВРА-110 мощностью 110 квт с биологической защитой от радиоактивного излучения и с водяным радиатором в подфюзеляжной гондоле. Биологическая защита реактора была устроена так, что основное его излучение направлялось в сторону кормы, при этом на долю экипажа приходилось не более двух минимальных доз.

В соответствии с приказом ГКАТ от 21 мая 1962 года ведущими на летающую лабораторию назначили инженера В.Н. Разумовского, летчиков М.А. Нюхтикова и Е.А. Горюнова (второй пилот В.П. Борисов), штурманом М.А. Жилу. Ведущим конструктором Ту-95 «ЛАЛ» был Озеров. От института Курчатова в исследованиях участвовали Н.Е. Кухаркин, Н.Н. Пономарев-Степной и оператор В. Мордашев.

Летные исследования «ЛАЛ» начались в мае 1961 г. За четыре месяца в районе Семипалатинского полигона выполнили 34 полета, подтвердивших нереальность создания ядерной силовой установки для самолета, и прежде всего из-за ее большой массы, огромного уровня радиации, воздействующей на экипаж и оборудование, и слабости биологической защиты. Да и надежность атомного летательного аппарата оставляла желать лучшего. Оптимистические прогнозы ученых о появлении целых флотов подобных летательных аппаратов были опровергнуты.

В 1964 году машину должны были отремонтировать, восстановить до штатного облика и передать ВВС для дальнейшего использования. Свой жизненный цикл Ту-95 «ЛАЛ» завершил в Иркутском военном авиационном училище.

В 1959 году ОКБ-156 предложило разработать комплекс вооружения К-300С, включавший носитель Ту-95С и ракету С-300 с «инерционно-планирующей ступенью» (масса боевой части 800 кг). Расчеты показывали, что практический радиус комплекса будет в пределах 9000–10 000 км. После старта с носителя ракета С-300 поднималась на высоту 30–45 км и разгонялась до скорости 15 000 км/ч (крейсерская скорость носителя – 700–800 км/ч). При этом расчетная дальность ракеты достигала 3500–4500 км, а ее скорость в районе цели – 5000–8000 км/ч. Какая-то фантастика, если учесть, что для ракеты потребовалась тяжелейшая теплозащита, которую еще предстояло создать. К счастью, нашлись умные головы и дальше разработки проекта постановления правительства дело не пошло.

Вместо С-300 предложили подвесить более «скромную», но тоже огромнейшую ракету «С» (рассчитывалась на полет со скоростью 2500–3000 км/ч), предложение о создании которой исходило из ОКБ-156. Расчеты показывали, что радиус действия новой системы будет в пределах 8000–9000 км. Но и из этой затеи ничего не вышло, а проект переделали в крылатую ракету Ту-121, так и не нашедшую применения.

Первый проект экспериментального ракетного самолета «139» готовился для выполнения одного из этапов программы создания ракетоплана «Звезда». По конструкции и назначению самолет «139» был близок к американскому экспериментальному ракетному самолету Х-15. Его старт должен был осуществляться с Ту-95К. Самолет «139» позволил бы обеспечить пилотируемый полет на максимальной скорости 8000 км/ч и потолки до 200 000 м при посадочных скоростях 300 км/ч.

Остались на бумаге и варианты военно-транспортного Ту-95ДТ и Ту-99 с ТРД ВД-7.

По мере морального старения Ту-95 и Ту-95М переделывали в учебные Ту-95У (изделие «ВУ»), а Ту-95К – в Ту-95КУ (изделие «ВКУ»).

Разведчик Ту-95МР создавался в соответствии с майским 1960 года постановлением правительства. Как и Ту-95РЦ, его переоборудовали на заводе № 18 в Куйбышеве из Ту-95М. Самолет предназначался для Дальней авиации и был оснащен аппаратурой для ведения радиотехнической и фоторазведки. Этот самолет стал первым из семейства Ту-95, получившим систему дозаправки топливом в полете. Четыре Ту-95МР (изделие «ВР») эксплуатировались до второй половины 1980-х, после чего были переоборудованы в учебные машины и затем утилизированы.

В общей сложности бомбардировщики и ракетоносцы Ту-95 разных модификаций эксплуатировались в пяти полках, базировавшихся на аэродромах в Моздоке, Семипалатинске, Узине, Украинке и Энгельсе.

В 1955 году первые такие самолеты, оснащенные четырьмя турбовинтовыми двигателями НК-12М, поступили в только что сформированный 409-й тбап на аэродроме Узин в Украине. Спустя год на том же аэродроме сформировали еще один полк – 1006-й тбап, также начавший принимать туполевские машины. В 1957 году самолет модернизировали в вариант Ту-95М и приняли на вооружение. В том же году такие машины начали поступать еще в два новых полка – 1023-й и 1226-й тбап на аэродроме под Семипалатинском в Казахстане.

К весне 1957 года эксплуатация первых Ту-95 позволила выявить ряд дефектов и недостаточную прочность отдельных его агрегатов, в частности деталей основных опор шасси.

Первую серийную машину потеряли 16 марта 1957 года в Энгельсе. Точно причину трагедии не установили, но предположили, что на высоте 10 800 метров Ту-95 потерял управляемость с последующим увеличение крена до 40 градусов и скольжением на крыло. Возникшие при этом большие перегрузки привели к разрушению четвертой силовой установки.

К середине 1970-х Ту-95 считался доведенной и довольно надежной машиной, но летные происшествия, в том числе и с трагическим исходом, сопровождали полеты этих турбовинтовых гигантов. Главной причиной аварийности был человеческий фактор, связанный как с недостаточной квалификацией экипажей, так и их недисциплинированностью.

Очень сложным считается процесс дозаправки топливом в полете, а в те годы, пожалуй, не было ни одного летчика, сумевшего с первого раза попасть в «яблочко» массивного конуса. Можно себе лишь представить, что произойдет, если этот конус, в случае неудачи, столкнется с самолетом.