Самолеты Ту-22М были передовыми для своего времени машинами, реализованные при их проектировании наработки использовались затем в СССР для создания как боевых, так и гражданских самолетов. Впервые в Советском Союзе самолет получил эффективный и сложный комплекс взаимосвязанных цифровых и аналоговых систем авиационного и радиоэлектронного оборудования. Первый опытный бомбардировщик-ракетоносец Ту-22М3 совершил первый полет 20 июня 1977 года. После выполнения программы летно-доводочных испытаний самолет в 1978 году был запущен в серийное производство, при этом в окончательном виде самолет был принят на вооружение лишь в марте 1989 года. Последний самолет Ту-22М3 был построен в 1993 году (ввиду неоплаты со стороны заказчика данная машина стала памятником, установленным возле Казанского авиационного завода). Всего на КАПО — Казанском авиационном производственном объединении было собрано 268 самолетов данного типа.
Ту-22М3 (изделие 45-03), по натовской кодификации Backfire («встречный пал», способ тушения лесных и степных пожаров), — советский, а затем и российский дальний сверхзвуковой ракетоносец-бомбардировщик с изменяемой геометрией крыла. Бомбардировщик Ту-22М3 был выполнен по нормальной аэродинамической схеме с низко расположенным крылом изменяемой геометрии. Конструкция планера самолета была выполнена главным образом из легких алюминиевых сплавов.
Фюзеляж самолета типа полумонокок, в нижней его части находится отсек РЛС, который закрыт радиопрозрачным обтекателем. Передняя часть фюзеляжа самолета обладает сечением, близким к овальному. В центральной части фюзеляжа находится отсек вооружения, конструкция створок которого позволяет подвешивать в нем одну управляемую ракету типа Х-22 в полуутопленном положении. Экипаж дальнего бомбардировщика находится в герметизированной кабине, которая состоит из двух отделений: в переднем отделении находятся места командира экипажа и помощника командира, расположенные рядом друг с другом, во втором отсеке — также размещенные рядом находятся места штурмана-навигатора и штурмана-оператора.
Крыло дальнего бомбардировщика состоит из неподвижной части и поворотных консолей (которые могут быть установлены в положение с углом стреловидности 20, 30 или 65 градусов). На носке консолей по всему размаху были смонтированы предкрылки. На задней кромке имеются элевоны и трехсекционные закрылки, перед которыми были размещены трехсекционные интерцепторы. В крыле самолета были расположены топливные баки.
Шасси ракетоносца-бомбардировщика Ту-22М3 трехопорное. Основные стойки шасси, оснащенные шестиколесными тележками, в полете убираются в крыло и фюзеляж самолета поворотом по размаху. Носовая двухколесная стойка шасси убирается в фюзеляж бомбардировщика поворотом назад. В шасси самолета используются бескамерные шины. Для сокращения расстояния пробега самолета при посадке с большим весом или в случае посадки на ограниченную по длине взлетно-посадочную полосу используется парашютно-тормозная система ПТК-45, которая включает в себя два крестообразных парашюта. Контейнеры с ними расположены в корме бомбардировщика снизу между двумя двигателями.
Силовая установка самолета состоит из двух турбореактивных двухконтурных двигателей с форсажной камерой НК-25 (тяга на форсаже — 2х25000 кгс), которые были созданы специалистами ОКБ Н. Д. Кузнецова. Данный авиационный двигатель является дальнейшим развитием ТРДДФ НК-144, который был специально создан для сверхзвукового пассажирского авиалайнера Ту-144. Модификация бомбардировщика Ту-22М3 изначально создавалась именно под этот двигатель.
Ту-22М3 в отличие от своих предшественников имел новый, «ковшовый» воздухозаборник с горизонтальным клином, что позволило обеспечить двигателям самолета более комфортные условия работы. Также конструкторам удалось улучшить аэродинамику бомбардировщика за счет придания удлиненной на 0,8 метра носовой части фюзеляжа самолета более острых обводов. Помимо этого с бомбардировщика исчез «аппендикс» штанги топливоприемника системы дозаправки самолета в воздухе, который был демонтирован на всех самолетах Ту-22М в соответствии с протоколом договора ОСВ-2 (впрочем, на первых серийных ракетоносцах-бомбардировщиках Ту-22М-3 штангу топливоприемника успели установить, она была снята уже позднее, после передачи боевых самолетов в строевые части).
Конструкторы самолета также несколько «обжали» хвостовую часть машины, в которой вместо двух установили одну двуствольную 23-мм пушечную установку ГШ-23 (скорострельность до 4000 выст/мин). Максимальный угол стреловидности крыла дальнего бомбардировщика для достижения им более высоких скоростей полета был увеличен с 60 до 65 градусов. При этом специалистам удалось облегчить ряд силовых элементов конструкции планера, с целью уменьшения массы конструкторы отказались и от раздвижения средней пары колес основного шасси (практика эксплуатации самолета показала, что использование бомбардировщиков класса Ту-22М с грунтовых ВПП — дело достаточно сомнительное). Наряду с этим была несколько усилена конструкция крыла самолета (с учетом накопленного опыта эксплуатации Ту-22М ранних модификаций). Также дальний бомбардировщик оснастили электрической системой переменного тока стабильной частоты, которая включала в себя гидромеханические привод-генераторы постоянных оборотов (это решение позволило отказаться от громоздких электромашинных преобразователей). В системе постоянного тока самолета появились аккумуляторы и бесконтактные генераторы новой конструкции. Более эффективной и компактной стала система кондиционирования воздуха, была улучшена компоновка кабины экипажа бомбардировщика.
Дальний бомбардировщик Ту-22М3 может нести УР класса «воздух-поверхность» типа X-22 с различными вариантами снаряжения боевых частей и систем наведения. Эти ракеты размещаются на балочных держателях внутри бомбового отсека, а также на двух точках внешней подвески под крылом самолета. Также возможна комплектация ракетного вооружения в варианте до 10 гиперзвуковых УР X-15 класса «воздух-поверхность», установленных на внутрифюзеляжной многопозиционной катапультной установке и на 4-х внешних крыльевых катапультных установках. На балочных и кассетных держателях, расположенных внутри бомбового отсека и на внешних узлах подвески, могут подвешиваться авиабомбы калибром 100, 250, 500, 1500 и 3000 кг, а также авиационные мины в габаритах бомб калибра 500-1500 кг. Максимальная бомбовая нагрузка самолета составляет 24 000 кг. Для защиты задней полусферы бомбардировщика от атак истребителей противника он был оснащен пушечным вооружением, в кормовой части самолета находится пушечная установка ГШ-23, а также радиолокационный стрелковый прицел ПРС-4КМ, тепловизионный прицел ТП-1КМ и вычислительный блок ВБ-157А5.
По данным на 2016 год на вооружении ВКС России остается 63 самолета Ту-22М3 и Ту-22МР (самолет-разведчик). До 2020 года на КАПО планируется провести модернизацию 30 бомбардировщиков-ракетоносцев Ту-22М3 путем установки на них новой элементной базы, а также расширения номенклатуры используемых вооружений, в том числе образцов современного высокоточного оружия. Помимо этого в Казани планируется провести комплекс работ по продлению ресурса эксплуатации самолетов до 40 лет. Детальная информация о проводимых в рамках программы модернизации работах является закрытой.
