Первый опытный самолет Ту-22М3М создан в рамках программы модернизации дальнего сверхзвукового ракетоносца-бомбардировщика с крылом изменяемой стреловидности Ту-22М3. Минобороны примет решение о запуске масштабной программы обновления самолетов по результатам государственных испытаний. Первый полет Ту-22М3М должен состояться в сентябре 2018 года. В случае успешных испытаний до уровня Ту-22М3М модернизируют 30 самолетов Ту-22М3.
Модернизированный самолет получил новое навигационное, связное, прицельное оборудование, управление двигателями и топливной автоматикой, а также современные системы радиоэлектронной борьбы. Бортовое радиоэлектронное оборудование Ту-22М3М унифицировано с аналогичными системами стратегического ракетоносца Ту-160М. Таким образом оборудование, которое планируется установить на модификацию Ту-160М2, изначально будет проверено на Ту-22М3М.
Искусственный интеллект обеспечивает работу информационно-управляющей системы поддержки действий экипажа и включает, в частности, цифровую индикацию в кабине. В случае поступления некорректной информации со спутников, а также сбоя бортовой или электрической систем, экипаж принимает управление на себя.
Для этого самолет получит новый комплекс вооружения, включающий современные средства связи и навигации, а также средства радиоэлектронной борьбы и высокоточные противокорабельные крылатые ракеты класса «воздух-поверхность» Х-32. В перспективе Ту-22М3М планируют оснастить гиперзвуковыми ракетами авиационного комплекса «Кинжал», дальность применения которого в составе ракетоносца-бомбардировщика оценивается в три тысячи километров. Подробности модернизации Ту-22М3М являются закрытой информацией.
Ту-22М3М, оснащенный тремя крылатыми ракетами Х-32 (дальность 600-1000 километров и скорость 4-5,4 тысячи километров в час), согласно заявленным характеристикам, способен поразить американский авианосец, а также практически любую стратегическую цель в Европе. Предназначенные для перехвата Ту-22М3 американские реактивные многоцелевые истребители Grumman F-14 Tomcat сняты с вооружения, а сменивших их Boeing F/A-18E/F Super Hornet недостаточно.
Впервые официальная информация о планах Минобороны по модернизации Ту-22М3 до Ту-22М3М появилась еще в феврале 2012 года. Тогда завершить модернизацию 30 единиц Ту-22М3 предполагалось до 2020 года. По последним данным, модернизация строевых самолетов Ту-22М3 до Ту-22М3М должна начаться в 2019 году, а первые серийные обновленные машины будут приняты на вооружение в 2021 году.
Первый полет Ту-22М0 совершил в августе 1969 года. Модификация Ту-22М3 впервые полетела в июне 1977 года. Первый Ту-22М3 ВВС СССР принял в 1989 году. Всего произведено 497 машин Ту-22М различных модификаций, включая 268 единиц Ту-22М3. В настоящее время ВКС России располагают 62 такими самолетами.
Главным нововведением в Ту-22М3 по сравнению с Ту-22М2 стало использование турбореактивных двухконтурных двигателей с форсажной камерой НК-25 вместо НК-23, а также глубокое обновление бортового оборудования и вооружения. В настоящее время опытный Ту-22М3М оснащен НК-25, однако в перспективе серийные машины должны получить двигатели НК-32-02 от Ту-160М2.
Вооружение самолета включает двуствольную кормовую пушку ТКБ-613 калибра 23 миллиметра (боекомплект 750 снарядов), управляемые и аэробаллистические ракеты, а также морские мины различных типов. Ракеты размещаются в фюзеляжном отсеке и на пилонах под неподвижной частью крыла. Имеются активные и пассивные средства постановки помех.
В настоящее время Ту-22М3 эксплуатирует только Россия. За рубеж, согласно официальной информации, сверхзвуковые ракетоносцы-бомбардировщики не поставлялись. В России полагают, что Ту-22М3М прослужат 45-50 лет, а обновленные самолеты, вместе с Ту-95МС и Ту-160М, усилят воздушный компонент российской ядерной триады.