Усиление средств противовоздушной обороны противника сделало проблематичным прорыв к целям стратегических авиационных носителей Ту-95 КМ с ракетами Х-20 М, поэтому в начале 1970-х гг. появились предложения о переоборудовании этих самолетов под комплекс К-22 с ракетами типа Х-22, имевшими автономную систему наведения, меньшую массу и большую скорость полета. 13 февраля 1973 г. вышло Постановление СМ СССР № 104—36 по переоборудованию 33 самолетов Ту-95 и Ту-95 М под ракеты КСР-5 (комплекс Ту95 М-5) и 50 ракетоносцев Ту-95 К под ракеты Х-22 М (комплекс Ту-95 К-22). Однако в мае 1977 г. руководство ВВС сосредоточило усилия промышленности на переоборудовании машин только под ракеты Х-22 М.

Переоборудование самолета по варианту Ту-95 К-22 включало установку прицельно-панорамной РЛС «ПНА-Б», аппаратуры подготовки и пуска ракет «Кама», унифицированного хвостового отсека со станциями РЭБ «Резеда» вместо пушек и держателей ракет – двух подкрыльевых БД-45 К и подфюзеляжного переходника для имевшегося в грузоотсеке БД-206 (при наличии трех точек подвески боевая нагрузка составляла одну или две ракеты). При модернизации в корме самолета оставалось только одно рабочее место – стрелка-радиста, а кормовая пушечная установка заменена аппаратурой РЭП. Первый полет Ту-95 К-22 состоялся 30 октября 1975 г.

В дальнейшем, в соответствии с решением МАП-ВВС от 20.04.1977 г., самолеты Ту-95 К переоборудовались в Ту-95 К-22 на 148-м АРЗ ДА (Белая Церковь, Украина). В результате самоотверженного труда заводского коллектива на заводе за 6 лет было модернизировано 42 самолета. Первый самолет прибыл в 1006-й тбап 106-й тбад в августе 1981 г. Первые пуски ракет произвели в 1981 г. На вооружение комплекс К-95—22 был принят в 1987 г. Ракетоносцами Ту-95 К-22 в 37-й ВА ВГК (СН) были оснащены 182-й тбап (Моздок) и 1226-й тбап (Чаган).

Официально на вооружение комплекс К-95—22 был принят только в 1987 г., а снят – в начале 1990-х.

С перевооружением полков на более современные Ту-95 МС в середине 1980-х гг. все Ту-95 К-22 сосредоточили на Дальнем Востоке (73 тбад, г. Украинка).

Перевооружение 79-го тбап с самолетов-бомбардировщиков 3М на ракетоносцы Ту-95 К-22, К, КМ было выполнено в течение года – с мая 1984 г. по апрель 1985 г. Личным составом была проделана большая работа по переоборудованию учебной базы, стоянок и хранилищ под сверхштатные самолеты и ракеты, поступающие из Узина, Моздока и Семипалатинска. К 1986 г. полк уже имел в своем составе две эскадрильи (16 самолетов) Ту-95 К-22, одну эскадрилью (6 самолетов) Ту-95 КМ и 13 боекомплектов ракет. Экипажи этого полка выполнили 33 успешных практических пуска тех ракет, у которых выходили сроки хранения.

Но еще раньше (в 1983 г.) 40-й тбап 73-й тбад (Украинка) начал получать по одной эскадрилье бомбардировщиков Ту-95 М из 1023-го тбап (Семипалатинск), а затем из 409-го тбап (Узин). Машины выводились из штатов этих полков в связи с перевооружением 1023-го тбап на ракетоносцы Ту-95 МС, а 409-го тбап – на воздушные танкеры Ил-78. При этом самолеты 3М из 73-й тбад поэтапно передавались в 201-ю тбад на базу хранения Энгельс-6 для их дальнейшей утилизации согласно Договору СНВ-2.

В течение нескольких лет (по мере перехода 182,1006,1023 и 1226-го тбап на самолеты Ту-95 МС) все модификации типа Ту-95, Ту-95 К и Ту-95 К-22 были сосредоточены в 73-й тбад. В связи с этим штаты 79-го и 40-го тбап были увеличены до 30 самолетов и 45 экипажей.

В начале 1990-х гг. комплекс Ту-95 К-22 был снят с вооружения.