Опытный самолет «105» на испытательной базе
Согласно Приказа МАП от 29.06.57 г. ОКБ-156 должно было выпустить чертежи на Ту-95ЛЛ к 15.12.57 г., завод №18 должен был переоборудовать Ту-95/2 в Ту-95ЛЛ к 15.04.58 г. Первый НК-6 для испытаний на Ту-95ЛЛ должен был быть готов к 1.03.58 г. Кроме этих мероприятий предполагалось для испытаний и доводок НК-6 на сверхзвуковых режимах переоборудовать одну из первых машин «105», причем при переоборудовании на самолете должен был заменяться только один двигатель, второй оставался штатным, типа ВД-7М.
К моменту, когда самолет был наконец готов к первым испытательным полетам, его судьба была решена. Ему суждено было стать лишь первой ступенькой к более совершенному самолету «105А» (Ту-22), над которым ОКБ усиленно работало все последнее время.
Формально работы по самолету «105» и проекту «106» на его базе были прекращены в соответствии с постановлением Совета Министров СССР от 17 апреля 1958 года и приказом ГКАТ от 28 апреля того же года, в которых ОКБ задавалось проектирование Ту-22 на базе Ту-105, и в котором последним пунктом определялась дальнейшая судьба опытного самолета «105»:
«...Прекратить работы по самолетам Ту-105 и Ту-106, разрешив ГКАТ закончить летные испытания самолета Ту-105, и использовать его для экспериментальных работ в ОКБ-156 и ЛИИ».
После всего комплекса наземных испытаний и доводок самолет был готов к первому полету. На самолет «105» был назначен экипаж в составе летчика-испытателя Ю.Т. Алашеева, штурмана-испытателя И.В. Гавриленко и стрелка-радиста К.А. Щербакова. 21 июня 1958 г. самолет «105» совершил первый полет. До 24 июля 1958 года самолет сделал четыре испытательных полета. С 24 июля 1958 года по 12 января 1959 года (6 месяцев) самолет стоял из-за отсутствия новых ВД-7М. После получения и монтажа новых двигателей самолет «105» 20 февраля 1959 года совершил пятый полет. Затем было еще пять полетов.
В ходе испытаний в облетах самолета участвовали летчики-испытатели ОКБ Н.Н. Харитонов, В.Ф. Ковалев и др., которым вскоре пришлось взять на себя основную тяжесть по летной доводке и испытаниям первых серийных самолетов Ту-22.