Все самолеты Ту-16 можно разделить на несколько основных групп: бомбардировщики, заправщики. ракетоносцы, разведчики, постановщики помех, самолеты специального назначения и летающие лаборатории. Причем некоторые из них многократно переделывались друг в друга, а затем снова переоборудовались в исходный вариант.

Базовый вариант Ту-16 за время многолетней эксплуатации постоянно дорабатывался и модернизировался. Его взлетная масса достигла 77150 кг (при массе пустого 37200 кг). Двигатели АМ-3 были заменены РД-ЗМ с тягой 9520 кг и другие из этого семейства. Самолет Ту-16 имел один бомбовый отсек, оборудованный типовой системой бомбардировочного вооружения. Нормальная бомбовая нагрузка составляла 3000 кг, максимальная бомбовая нагрузка – 9000 кг. Была возможна подвески бомб весом от 100 кг до 9000 кг. Бомбы калибров 5000, 6000 и 9000 кг подвешиваются на мосту балочного держателя, бомбы меньших калибров – на бортовых кассетных держателях.

Прицеливание при бомбометании производилось с помощью векторно-синхронного оптического прицела ОПБ-11Р с автоматом боковой наводки, связанным с автопилотом, благодаря чему доводку самолета по курсу мог производить штурман автоматически при прицеливании. При плохой видимости земли, прицеливание велось с помощью РПБ-4, в этом случае точность бомбосбрасывания повышалась, так как ОПБ-11Р был связан с прицелом РБП-4 и отрабатывал для него необходимые параметры. Сброс бомб осуществлял штурман, эту же операцию мог производить и штурман-оператор.

Badger С с бомбовыми замками установленными на ракетных пилонах и с дополнительными мачтами радиосвязных антенн.

Badger С сбрасывает бомбы с замков, установленных на подкрыльевых ракетных пилонах. На эти замки могло подвешиваться четыре бомбы или и мины, таким образом, общая боевая дополнительная нагрузка состояла из восьми свободнопадающих боеприпасов.

Два снимка Ту-16КСР-2 Badger G с двумя ракетами КСР-2 на подкрыльевых пилонах. В дополнении к своему ракетному вооружению Badger G мог нести и свободнопадающие бомбы.

Вслед за бомбардировочным вариантом в серийное производство был запущен носитель ядерного оружия Ту-16А. Самолет-носитель свободнопадающих атомных бомб Ту-16А («самолет 88А» или «изделие НА») стал первым советским массовым авиационным средством доставки атомного оружия. В отличие от Ту-16, он имел электрическую систему обогрева и термостабилизации бомбоотсека с целью создания необходимых условий для атомного боеприпаса и систему подготовки его к сбросу. На самолете был реализован ряд мер по защите от воздействия ударной волны и светового излучения атомного взрыва. Прицеливание производилось с помощью прицела ОПБ-11Р (или ОПБ-11РМ), связанного с радиолокационным бомбовым прицелом РБП-4 и автопилотом АП-5-2М (или АП-6Е). В остальном, бомбардировочное и минно-торпедное вооружение Ту-16А соответствовало аналогичному вооружению Ту-16.

Серийное производство Ту-16А началось в 1954 г и до конца 1958 г. было построено 453 машины этой модификации, из них 59 – в 1957-1958 гг. в варианте Ту-16А (ЗА) с системой дозаправки топливом в полете. Как и базовый вариант, Ту-16А примерно в равных долях поставлялись как в Дальнюю Авиацию, так и в Авиацию ВМФ. В 60-е гг. 155 машин этого типа были переделаны в носители ракет КСР-2 и КСР-11. На основании опыта локальных войн в конце 60-х гг. были приняты меры по расширению тактических возможностей оставшихся Ту-16А. Для этого подготовили специальный вариант самолета, приспособленный для сброса большого количества бомб малого и среднего калибра (число ФАБ-100 и ФАБ-250 возросло с 16 до 24 шт., ФАБ-500 – с 12 до 18 шт.). При этом максимальная нагрузка осталась прежней – 9 т. Тогда же на небольшой части Ту-16А вместо кормовой пушечной установки разместили станцию радиоэлектронных помех СПС-100, одновременно в техническом отсеке поставили еще одну станцию аналогичного назначения СПС-5. Существовали и другие варианты Ту-16А, отличавшиеся составом оборудования и вооружения. В частности, отдельные машины оснащались РЛС «Рубин» в комплекте с оптическим бомбовым прицелом ОПБ-112.

Производство бомбардировочных вариантов Ту-16 прекратили в 1958 г., выпустив в том числе, 90 заправляемых самолетов.

Ракета КС-1

Ракета К-10

Ракета КСР-2

Ракета КСР-5

Заправщик Ту-16Н (на заднем плане) передает топливо ракетоносцу Ту-16 Badger G (на переднем). Законцовки вертикального стабилизатора этих самолетов окрашены в различные цвета: у заправщика – в зеленый, а у ракетоносца – в белый.

В августе 1954 г. поступил на испытания опытный ракетоносец Ту-16КС, предназначенный для ударов по кораблям противника. Под его крылом подвешивались две управляемые крылатые ракеты типа КС-1, входящие в систему «Комета».

Первая советская авиационно-ракетная система дальнего действия «Комета» была создана еще в 1947 г и первоначально размещалась на самолетах Ту-4. Крылатую ракету КС-1 («Крылатый снаряд-1», изделие «Е») разрабатывало ОКБ-155 А.И.Микояна (руководили М.И.Гуревич и А.Я.Березняк), самолет-носитель Ту-4 готовило ОКБ-156 А.Н.Туполева (руководил А.В.Надашкевич); систему управления и наведения делало ОКБ-1 (руководил С.Л.Берия-сын Л.П.Берии), оно же играло роль головного разработчика «Кометы». Основным назначением системы была борьба с надводными кораблями на рубежах до 2000 км от места базирования. КС-1 оснащалась двигателем РД-500К и имела следующие характеристики: длину – 8,29 м, размах крыла – 4,722 м, стартовую массу – 2735 кг, массу боевой части -1000 кг, максимальную скорость – 1050-1100 км/ч и дальность полета – 70-90 км. На самолете-носителе – Ту-4 монтировалась РЛС поиска, обнаружения, захвата и автосопровождения цели «Кобальт», а также аппаратура радиоуправления ракеты (эта часть оборудования обозначалась К-3).