Первый серийный Ту-160 в цехе КАПО им. С.П.Горбунова
Серийное производство двигателей НК-32 официально началось несколько позже начала производства Ту-160 - в 1986 году. До этого на машинах устанавливались двигатели опытных партий, прошедшие установленный для них цикл испытаний. В том же году на вооружение была принята крылатая ракета Х-55 - основное ударное оружие бомбардировщика.
Первые две серийные машины поступили в 184-й Гвардейский тяжелобомбардировочный авиаполк (ТБАП), дислоцированный на украинском аэродроме в Прилуках 17 (по другим данным — 25) апреля 1987 года, причем при перелете на место базирования один из самолетов пилотировал заместитель командующего Дальней авиацией (37-й ВА) генерал-лейтенант Л.В.Козлов. Впервые по приказу Министра обороны столь сложный самолет передавался в строевую часть в опытную эксплуатацию до завершения совместных Государственных испытаний.
Советская программа производства Ту-160 предусматривала, как и соответствующая американская программа, выпуск порядка сотни машин, однако уменьшение ассигнований на оборону во второй половине 80-х годов, а затем и развал Советского Союза привели к ее свертыванию в первоначальном виде.
К началу 90-х годов КАПО построило 34 самолета Ту-160, включая планеры для ресурсных и прочностных испытаний. 19 серийных машин поступили в 184-й Гвардейский ТБАП в Прилуки, из которых были сформированы две эскадрильи. Из общего числа выпущенных самолетов один, как уже упоминалось ранее, был потерян в аварии весной 1987 года, несколько машин, в том числе первых опытных, использовались ММЗ «Опыт» для работ по различным программам совершенствования бомбардировщика.
В 1992 году году президент Российской Федерации Б.Н. Ельцин принял решение о возобновлении серийного производства Ту-160 с целью введения в строй полностью укомплектованного полка бомбардировщиков этого типа. Во второй половине 90-х годов на КАПО закончили работы над предпоследним из двух находившихся там недостроенных самолетов Ту-160 (заводской № 8-02). В первый полет его поднимал и затем испытывал экипаж Б.И.Веремея, поднимавшего в первый полет опытный Ту-160 в 1981 году. После короткого цикла приемо-сдаточных испытаний этот самолет пополнил группировку стратегических бомбардировщиков, базирующихся в Энгельсе.
Изготовление крупногабаритных деталей планера Ту-160 на КАПО