31 июля 1978 года модернизированный самолет Ту-95М-55 совершил первый полет.
Переоборудование серийного самолета Ту-142М в вариант Ту-95М-55, предназначенный для отработки новых КР, началось в июле 1977 г. и завершилось в июле 1978 года. Первоначально предполагалось оборудовать самолет двумя грузоотсеками, каждый из которых должен был вмещать шесть КР на многопозиционных барабанных ПУ. Однако сложности с обеспечением приемлемой центровки, а также большой объем доработок заставили конструкторов ограничиться одним грузоотсеком на шесть ракет. Бомбардировщик получил, также, усовершенствованные, более экономичные двигатели НК-12МП с новым приводом более мощного генератора переменного тока. В начале 70-х годов на МКБ Радуга под руководством генерального конструктора И.С.Селезнева начались работы по созданию малогабаритных стратегических авиационных крылатых ракет Х-55. В качестве носителя нового оружия был предложен модернизированный вариант самолета Ту-142М, получивший обозначение Ту-142МС (в формировании концепции этого комплекса значительный вклад принадлежит ученым ЦАГИ). Серийное производство приостановлено в 1992 году. В настоящее время идут работы по созданию новой модификации с новым БРЭО и вооружением.