Работы по комплексу Ту-22М4 начались в середине 80-х годов (до 1987 года эта тема как глубокая модернизация Ту-22М продолжала носить обозначение Ту-32).

Проект представлял модификацию серийного Ту-22М3 с целью дальнейшего повышения боевой эффективности комплекса за счет оснащения самолета новым оборудованием и вооружением.

Прежде всего внедрялся новый прицельно-навигационный комплекс, в который входила современная навигационная система, созданная на основе новейшей элементной базы; внедрялась новая бортовая РЛС типа «Обзор»; модернизированный комплекс РЭП; новая прицельная оптическая система; отдельные агрегаты аппаратуры внешней и внутренней связи заменялись единым комплексом; вводилась система наддува топливных баков с использованием жидкого азота и т.д.

Новый состав оборудования обеспечивал применение в составе комплекса ракетного вооружения как штатных ракет, так и систем высокоточных бомбардировочных и ракетных средств поражения. По программе создания Ту-22М4 к началу 90-х годов был построен опытный самолет, но в 1991 году по финансовым соображениям работы по теме были практически свернуты в пользу более дешевой программы «малой модернизации» серийных Ту-22М3 под модернизированные пилотажно-навигационный комплекс и систему управления ракетным оружием.

Опытный самолет Ту-22М4 использовался для проведения работ по дальнейшей модернизации комплекса.

В 1994 году в ОКБ в инициативном порядке был разработан проект дальнейшей модернизации серийного Ту-22М3 и развития темы Ту-22М4. Повышение боевой эффективности комплекса предполагалось за счет: увеличения номенклатуры и обновления состава систем вооружения с упором на высокоточное оружие; дальнейшей модернизации БРЭО; снижения сигнатур заметности самолета-носителя; улучшения аэродинамического качества самолета (модификация обводов крыла, улучшение местной аэродинамики и качества внешних поверхностей).

В планируемый состав комплекса ракетного вооружения предполагалось включить перспективные высокоточные противокорабельные ракеты тактического назначения и ракеты класса «воздух-воздух» ( для самообороны и выполнения комплексом функций самолета сопровождения и «рейдера»), в систему бомбардировочного вооружения вводились современные свободнопадающие и управляемые (корректируемые) авиабомбы.

Проект "45М"

Модель Ту-344

В состав модернизируемого БРЭО предполагалось ввести: новейший прицельно-навигационный комплекс, модернизируемую систему управления оружия; бортовую РЛС «Обзор» или перспективную новую РЛС; модернизированный комплекс связи; модернизированный комплекс РЭП или новый перспективный комплекс.

По планеру самолета доработке подвергались: носовая часть самолета; носки средней части крыла и поворотной части крыла; обтекатели над узлами поворота крыла; кормовая закилевая часть фюзеляжа; руль направления.

Специально для поставок за рубеж в ОКБ разработан экспортный вариант Ту-22М3 - самолет Ту-22М3Э, имеющий некоторые отличая в составе вооружения и оборудования, учитывающие последние улучшения серийного Ту-22М3 по составу БРЭО, требования потенциальных инозаказчиков, а также международных обязательств СССР и Российской Федерации. В качестве потенциальных покупателей самолета могут рассматриваться такие страны, как Индия, Китай, Ливия и др.

Помимо этих работ по развитию Ту-22М, в ОКБ в рамках конверсионных программ во второй половине 90-х годов рассматривался проект СПС административного класса Ту-344 на 10-12 пассажиров, создание которого предполагалось на базе самолетов Ту-22М2 или Ту-22М3.

В ОКБ рассматривается возможность создания на базе самолета-носителя Ту-22М3 перспективной авиационно-космической системы (АКС).

Следует отметить, что в области авиационно-космических систем в ОКБ как наиболее целесообразные и имеющие перспективу реализации и дальнейшего развития рассматриваются два направления.

Первое направление - создание коммерческих систем на базе существующих самолетов-носителей Ту-160 и Ту-22М3 для оперативного вывода на околоземную орбиту относительно небольших полезных нагрузок.

Второе направление - разработка и летные испытания экспериментальных комплексов для отработки элементов будущих гиперзвуковых летательных аппаратов, в том числе АКС и ВКС, в первую очередь гиперзвуковых прямоточных ВРД.

Использование в качестве самолета-носителя Ту-160 позволяет обеспечить выведение на низкую околоземную орбиту полезного груза массой до 1100 - 1300 кг. Эта тема достаточно глубоко проработана в ОКБ в рамках проекта АКС «Бурлак».