В системе бомбового вооружения самолета «105А» предусматривалось использование ядерных бомб, в соответствии с этим бомбоотсек выполнялся с термостабилизацией, устанавливались необходимые системы автоматики, предусматривалась специальная защитная световая окраска нижней части фюзеляжа, защищавшая конструкцию самолета от мощного светового излучения, конструктивные меры биологической защиты экипажа и т.д.

К особенностям технических решений самолета «105А» следует отнести применение в системе оборонительного вооружения оригинальной кормовой дистанционной пушечной установки ДК-20, в окончательном варианте с одной 23-мм пушкой Р-23, принятой на вооружение в 1963 году. Она отличалась уникальной схемой заряжания и рядом совершенно новых конструктивных решений для элементов пушки и боеприпасов, не имевших аналогов в мировой практике авиационного стрелково-пушечного вооружения.

В Р-23 удалось достичь скорострельности 2500 выстр/мин, что было рекордным для одноствольной авиационной пушки калибра 23 мм. Р-23 отличала простота конструкции и высокая эксплуатационная надежность. При конструировании пушки была решена важнейшая задача по сокращению общей длины пушки, которая была равна длине ствола, что было крайне важно для подвижной кормовой установки, находившейся в полете в сверхзвуковом потоке. Создание Р-23 стало большим успехом ОКБ Главного конструктора А.А. Рихтера.

Нововведением для советских тяжелых самолетов стало применение оптического телевизионного прицела типа ТП-1. Система дистанционной кормовой пушечной установки ДК-20 была создана коллективом ОКБ завода «Вымпел» под руководством Зам. Главного конструктора Н.А.Рубина. Она обеспечивала ведение прицельного огня с автоматическим корректированием положения ствола пушки Р-23 относительно линии визирования прицела в соответствии с данными, определяемыми сложившимися условиями боя. В основу электрогидравлической системы дистанционного управления пушечной установкой была положена сельсинная следящая система управления силовым гидроприводом с электронным усилителем, обеспечивавшая высокую точность следования пушки за прицелом при больших скоростях перемещения установки и значительных аэродинамических моментах. Управление установкой, как по углу, так и по скорости ее перемещения, осуществлялось от телевизионного прицела ТП-1 и от радиолокационного прицела ПРС-3 «Аргон-3» стрелком-радистом (оператором) дистанционно из кабины экипажа.

Пушка Р-23

Новая установка ДК-20 имела в своем составе большое количество различных агрегатов и блоков. Размещение их на самолете, при условии весьма зажатых объемов, отведенных под эту систему, потребовало больших усилий и творческого подхода вооруженцев ОКБ А.Н. Туполева во главе с Д.А. Горским и начальником отдела вооружения ОКБ А.В. Надашкевичем. Агрегаты пушечного вооружения конструктора ОКБ разместили в трех зонах: в герметической кабине, между шпангоутами 10-13, в районе расположения стрелка-радиста (оператора), в отсеке передней стойки шасси, между шпангоутами 18-20 и в хвостовой части фюзеляжа, между шпангоутами 81-85. Такой подход позволил наиболее рационально разместить большое количество агрегатов и блоков системы стрелково-пушечного оборонительного вооружения.

Летом 1959 года вышло новое ПСМ (от 21.07.59 г.) и Приказ ГКАТ от 31.07.59 г., в которых еще раз уточнялись требования к работам по Ту-22:

«... 4. Обязать ГКАТ и Туполева

- начать летные испытания опытного бомбардировщика Ту-22 с двигателями ВД-7М в июле 1959 года (два двигателя ВД-7М с тягой 16500 кг поставить ОКБ-156 в августе);

-  предъявить в четвертом квартале 1959 г. самолет Ту-22 на совместные государственные испытания с летными характеристиками, установленными этим ПСМ;

-  предъявить самолет Ту-22 с двигателями Нк-6 на совместные с ВВС контрольные государственные испытания в четвертом квартале 1960 года с данными, установленными ПСМ № 426-201 (Кузнецову обеспечить поставку двух двигателей НК-6 в первом квартале 1960 года для установки на самолет)...

9. Обязать Дементьева, Туполева обеспечить в ОКБ-156 отработку взлета Ту-22 с пороховыми ускорителями ПРД-63 во втором полугодии 1960 года. Главному конструктору завода № 81 т.Картукову поставить в 1959 году ОКБ-156 24 штуки пороховых ускорителей ПРД-63 и представить в четвертом квартале 1959 года ускорители на совместные с ВВС стендовые испытания...

1 1. Возложить на ОКБ-470 ГКАТ (Ефимов) функции головной организации в части разработки системы самолетовождения и бомбометания комплекса К-22.

Приложение:

а) передать в феврале-марте 1960 года заводу № 22 чертежи и техдокументацию на самолет-носитель Ту-22К;

б)  переоборудовать в первом квартале 1960 года один самолет-носитель Ту-16К-10 в летающую лабораторию для испытаний аппаратуры управления системы К-22.»

Решение по установке на Ту-22 твердотопливных ускорителей было связано с настойчивыми требованиями ВВС по сокращению взлетной дистанции Ту-22 и приспособлению этого самолета к действиям с грунтовых ВПП. Как раз в это время завод № 81 и НИИ-125 ГКОТ предложили поставлять ускорители типа ПРД-63 с тремя сменными вкладышами в сопле. Первый вкладыш был оптимизирован на работу в диапазоне окружающих температур +10 — +40 град.С, работа в течение 12,6 с, с тягой 5750 кгс. второй - в диапазоне температур +20 - —20 град.С, третий - на —10 - —50 град.С, в течение 18,8 с, с тягой 3100 кгс. По расчетам ОКБ-156 Ту-22 должен был иметь длину разбега с четырьмя ПРД-63 при окружающей температуре + 40 град.С с первым вкладышем - 2150 м, с третьим вкладышем - 2350 м.

Самолет «105А» строился в двух экземплярах, один летный экземпляр, второй - для статических испытаний. Сборка опытной машины началась в январе 1958 г. с двух экземпляров новой носовой части самолета на опытном заводе № 156. К лету 1959 года самолет был готов. Опытный самолет «105А» был перевезен на аэродром в ЛИИ 12 июня 1959 г. 15 июля он был передан для летных испытаний в ЖЛИ и ДБ. Для испытаний самолета «105А» был назначен тот же самый экипаж, который испытывал самолет «105»: командир корабля летчик-испытатель Ю.Т. Алашеев, штурман-испытатель И.В. Гавриленко, стрелок-радист (оператор) К.А.Щербаков. Ведущим инженером по испытаниям был назначен Ю.Г. Ефимов.