2018年8月16日， 俄羅斯首架Tu-22M3M改進型超音速轟炸機出廠。 俄羅斯遠程航空兵司令Sergei Kabilash表示， 新生產的Tu-160M2的設備已經在Tu-22M3M改進型轟炸機上進行試驗。 等到Tu-160M2完成建造時， 將會加裝已經過Tu-22M3M試用的完善設備 。
Tu-22M3M是現役Tu-22M3超音速轟炸機的深度改進型。 2012年2月俄羅斯國防部正式宣布已經簽約將30架Tu-22M3改進為Tu-22M3M標準 。 (那時俄軍共裝備有115架Tu-22M3， 但是具有戰備能力的僅有約40架。 )2012年開始改裝完成的一架Tu-22M3M用于各項試驗。 預定改進工作將持續到2020年 。
隨著科技的不斷進步， 對Tu-22M3M的改進工作有相當大的益處， 主要是從航電設備著手， 將飛機數字化， 增加可使用的武器種類，
對于轟炸機來說最重要的可能就是導航與瞄準能力， 圖-22M3M的導航與瞄準系統升級就是俄羅斯近年來的主力研發方向。 其改裝的目的就要是提升導航系統的自主能力與投彈精度。
在導航系統的自主能力方面， 主要是加強具有自主導航能力的慣性導航的精確度， 確保在復雜電子戰環境下衛星導航失效時， 還有足夠的精確度。 為應對這點俄方為其加裝了國產激光陀螺儀的慣性導航系統取代以往的機械陀螺儀。
在瞄準系統上與導航系統進行整合， 再使用機載火控系統來進行彈道的計算， 使其在空投無制導炸彈時也能達到10－15米的投彈精度，
對于機載武器來說， 今年剛剛亮相的匕首高超音速導彈將成為了圖-22M3M的新遠程殺器。 還將配備Kh-32新型反艦導彈， 這兩款導彈都具備消滅航母的能力。
在推遲未來戰略轟炸機項目后， 俄羅斯就把重點放在改進現有轟炸機隊上。 雖然其機體可能達不到理想的隱身效果， 但是在加裝了新型航電， 電子戰設備及新型遠程導彈之后， 其威力依然不可小視。 同時在執行常規轟炸任務時， 也具備載彈量大的優勢。