БРЭО включало в себя мощную бортовую РЛС, РЛС управления огнем оборонительной пушечной установки, радиовысотомер, средства РЭБ, систему выброса ИК ловушек и дипольных отражателей. Ту-22 оснащался катапультируемыми креслами класса 0-0. Причем для облегчения обеспечения посадки экипажа в самолет кресла могли опускаться вниз. На ТУ-22 более поздних выпусков стала устанавливаться система дозаправки в воздухе. Неубираемая штанга топливоприемника размещалась в носовой части самолета. Двигатели, созданные в ОКБ им. В.А. До6рынина, имели регулируемые сопла. Под оборонительной пушечной установкой имелись створки тормозного парашюта.
На базе Ту-22К был создан разведчик Ту-22Р. Ту-22Р может использоваться для радиотехнической, радиолокационной и визуальной разведки. Также Ту-22Р может проводить топографическую и аэрофотосъемку в оперативной глубине обороны противника на скорости до 1700 км/ч. Машина оснащалась двигателями РД-17М2 с тягой 17000 кгс на форсажном режиме, созданными в Рыбинском КБМ. Кроме разведчика были созданы учебная модификация ТУ-22У, с дополнительной кабиной для 4-го члена экипажа, и самолет радиоэлектронной борьбы ТУ-22П. ТУ-22П предназначен для создания активных и пассивных помех в метровом, дециметровом и сантиметровом диапазоне волн РЛС. Благодаря новой мощной БРАС ТУ-22П может выявлять воздушные цели и производить на них наведение истребителей, а также давать целеуказания наземным средствам ПВО. Эксплуатация самолетов ТУ-22 выявила достаточно серьезный недостаток. На больших сверхзвуковых скоростях из-за воздушных возмущений, вызванных неудачным размещением двигателей над хвостовым оперением, самолет становился трудноуправляемым. Кроме того серьезна неудобство экипажу доставляли плохой обзор из кабины и высокая посадочная скорость.
На 1992г. в ВВС России использовалось ограниченное число ТУ-22Р и ТУ-22П. ТУ-22К поставлялся в ряд зарубежных стран. В их числе Ливия (24) и Ирак (12). Ту-22 стал первым отечественным сверхзвуковым бомбардировщиком средней дальности.