图-16是苏联既不算成功、也不算失败的一代喷气式轰炸机。 差不多同时代的图-95的载弹、航程和名气都要大得多，后来的图-22M“逆火”式航程没差多少，速度快得多，载弹量大得多，被冷战时代的北约看作“人民公敌”。 图-16从来没这个待遇。
轰-6是从仿制图-16开始的。在很长时间里，轰-6的地位尴尬。一方面，这是中国唯一的中型中程轰炸机，轰-5实在“不大行”；另一方面，中国周边看一圈，好像没有轰-6能用得上的地方。基本轰-6只有投放重力炸弹的能力，在现代超音速战斗机面前，靠速度和高度突防一点戏都没有。
据说还是西沙之战给了中国启示：轰-6能够适用于海上打击。西沙海战后，中国开始把眼光投向更远的南沙，但舰队不给力，海航更不给力，只能干着急。强-5和轰-5在理论上可以挂载反舰导弹出击，但航程太捉急。轰-6的航程足够，挂上沉重的“上游”或“海鹰”导弹也能安全出击和返航，以后改进为“鹰击6”导弹。较为宽裕的载弹量也放宽了对空射反舰导弹的技术方面的要求。这就有了轰-6丁，后来改称轰-6D。
为了加强海上搜索和目标指示，轰-6D的机头下增加了大型雷达罩，采用抛物面天线，单脉冲体制，天线转，具有抗海浪和杂波干扰的能力，可360度圆周搜索。可同时跟踪10个目标，对万吨级舰船的搜索距离不小于200公里，对驱逐舰、护卫舰的搜索距离不小于150公里，恶劣气象下当然有所下降。
“鹰击6”还属于第一代反舰导弹，像一架小飞机，用液体火箭发动机，射程150公里，采用中段惯性和主动雷达制导。510公斤的战斗部对5000吨以上的大型舰船具有很大的威力。
在马岛战争中，法国“飞鱼”反舰导弹不仅小巧，还显示了巨大的威力，引起中国的注意。中国在研制轰-6D的同期，也开始研制技术水平和性能相仿的“鹰击8”反舰导弹，及其空射型“鹰击81”。采用了固体火箭发动机，射程只有50公里，但够用了。
轰-6D当然可以挂载“鹰击8”，数量比“鹰击6”更多，但突防能力不够，即使在南沙，也全程侧翼暴露，越南空军的米格-21、苏-22可能拦截，生存力有问题。歼轰-7具有强大得多的自护航能力，也适合挂载“鹰击8”，轰-6D只有载弹量的优势了。
由“鹰击81”改进而来的“鹰击83”还是高亚音速掠海飞行，随着反导技术的发展，突防越来越困难。战斗部的威力也偏小，打驱逐舰没问题，打航母就不够给力了。中国曾经有机会引进“逆火”，但只能从现有装备中买二手，状态不好不说，也与中国体系不容易相容，最后放弃了，回到进一步改善轰-6的路子，这就是轰-6G。
轰-6G增加了一对翼下挂架，载弹量提高到4枚“鹰击6”。改进的“鹰击6”还加上电视-红外制导，能“人在回路中”，精度达到5米以内。这也是中国第一次拥有对地面目标的空中防区外打击能力。
轰-6G逐步加强了电子设备，升级了雷达、通信、航电，增加了电子侦察和对抗，首次配备雷达告警、导弹逼近告警、金属箔条、红外干扰弹、有源电子干扰等。
但从俄罗斯引进的Kh-31提供了新的思路：超音速加大弹头。中国也通过个人的作战环境分析，明确了反航母才是空中反舰的重点，轰-6需要朝挂“大家伙”方向发展。这就是“鹰击12”。
“鹰击12”采用火箭-冲压组合发动机，空射型约1.7吨，性能估计在“双三”到“双四”水平，也就是说，速度在M3-4，射程在300-400公里。由于战斗部重达300公斤，比“鹰击83”的160公斤增加近一倍，加上速度带来的巨大动能，据估计单发命中就可重创甚至击沉万吨级舰船。苏联在冷战时代的试验表明，在其他条件相同的情况下，500公斤战斗部的毁伤力是200公斤战斗部的3.5倍.
轰-6G是挂载“鹰击12”的首选，不过由于挂载能力不够，只能在内侧挂架携带两枚“鹰击12”，外侧挂架携带两枚“鹰击83”。演习和研究证明，这样的打击效果不好，后来外侧挂架改为携带电子战吊舱了。
海军考虑过用歼轰-7携带“鹰击12”，但导弹重量太大，携带有点勉强，航程、机动性损失太大，后来放弃了。
轰-6K的研发应该在2000年前后，2007年投产，2015年进入生产高峰，迅速成为轰-6的主力。这可能也是50年代初首飞（图-16首飞是在1952年）但在70年后还在大量生产的唯一作战飞机了。
不过轰-6K和图-16是貌合神离，除了外观、基本气动外，几乎全换了。发动机和进气道换了，涡喷8换成索洛维耶夫D30-KP2，重量和尺寸相近，大修间隔大大延长，推力增加30%，油耗降低40%，相当于每台发动机每小时降低2吨油耗，对于轰-6K的载弹、航程、出动率的改善都十分重要。国产涡扇18可以原位替换。
油耗更低的新型涡扇中国也有，但要与轰-6适配比较费工夫。采用D30-KP2的很大原因是进气道和发动机舱结构修改比较小。换用涡扇20等就工作量太大了，没有必要费那个事。
机头的玻璃导航舱取消，大型雷达罩里是有源电扫雷达，估计直径至少1.5米，目前中国最大（预警机除外）。有源电扫雷达对轰炸机的作用和战斗机不一样，大多数都用在空情监视、电子侦察、低空和恶劣气象飞行、电子对抗、数据链等。
机头下方增加了红外-光电泡罩，具有红外、微光电视、白光电视通道，可在夜间和不良气象条件下辅助飞行，并提供不开雷达时的辅助探测、火控能力。机载电子战能力当然也全面升级到顶配水平了。一般认为，轰炸机的电子战能力应该不亚于专用电子战飞机，因为轰炸机主要靠电子战自卫，靠速度或者机动是脱不了身的。
航电采用数据总线和模拟飞控。前者便于新设备“即插即用”，后者大幅度的降低轰-6的“飞行员体力消耗太大”的老大难问题。模拟飞控简单、可靠，与原有的机械飞控容易对接。轰-6K没有高机动飞行要求，模拟飞控够用了。
机组由原来的6人减少到3人，座舱全面“玻璃化”，全员配备新的零-零弹射左翼，全部向上弹射，确保安全离机，弹射范围覆盖轰-6K的整个飞行包线秒之内。
取消了尾炮之后，机尾位置装上了辅助动力系统（APU），这对保障出动率、降低发动机磨耗十分重要。在地面时，APU提供机上电力和液压压力，减少发动机的运转，也作为发动机的启动动力。否则需要一大堆地勤车辆围上来，也增加发动机的磨耗。民航客机都用APU。
轰-6K的航程从5800公里增加到8000公里，起飞重量没有过大的增加，载弹量从9吨增加到14吨，主要得益于新的大推力发动机。
翼下增加到3对外挂点，单个挂点最大载荷增加到2.5吨，适合发射“长剑20”巡航导弹，也可挂载48枚250公斤或者24枚500公斤炸弹。
作为战略轰炸机，这还是勉强的，但对中国够用了，因为中国最需要的是能进入第一岛链和第二岛链之间作战的远程打击平台。更远的航程现在不急，反正到美国本土往返还不可能，世界上没有一种轰炸机做得到，尤其是不空中加油的情况下。
轰-6K的海军型是轰-6J，整体上没有过大的变化，对海上飞行的特需有所加强，翼下增加一对外挂点，专门用于电子战吊舱。这是基于轰-6G的使用经验，海上突防主要靠电子侦察来躲避拦截，并用电子对抗掩护突防和撤退。新的电子战吊舱当然也反映了中国技术的发展，能力更强大了。
由于可一次携带6枚“鹰击12”出击，轰-6J的作战能力三倍于轰-6G，18-20架轰-6J可一次发射100枚以上的“鹰击-12”，足够对航母战斗群形成饱和攻击。
轰-6N最大的特点是可在机腹下携带一枚超重型导弹。这可以是远程弹道导弹，也可以是反舰弹道导弹，或者是最新的高超音速导弹。当然还可以是高速无人机。据认为，以东风21D为基础的反舰弹道导弹长约11米，因为助推器较小，重约12吨，比陆基的东风21D的重量降低约30%，采用双锥体，射程依然在1500公里级。
轰-6N除了不能机内挂载炸弹，可执行轰-6K的所有任务，还能发射重型的弹道导弹、高超音速导弹、高速无人机
在珠海航展上，轰-6N还挂载了神秘的高超音速导弹，在外观上与俄罗斯“匕首”相似
由于导弹沉重，飞行特性受一定的影响较大，轰-6N采用数字电传飞控，对大范围的载荷重量和重心变化适应性较好。
轰-6N索性取消了机内炸弹舱，空间用于额外燃油。但反舰弹道导弹很沉重，不能满油起飞，外挂的气动阻力也较大，所以轰-6N是唯一具有空中加油能力的轰-6。由于前机身内已经没有空间布设油路，也为了避开飞行员弹射座椅的弹射路线，只有在机右侧蒙皮外布设，然后接入油箱。样子难看点，但国际上并非没有先例。管用就行。运油-20就是首先为与轰-6N配套而加紧研制的。
同时，中国也推出“鹰击21”。作为低配的高超音速反舰导弹，“鹰击21E”已经作为外销型在展会上公开。尺寸和重量比“鹰击12”增加不多，但性能大幅度的提升，有望成为外销利器。也可作为轰-6K的翼下挂载，与“鹰击12”左右开弓，使得空军的轰-6K也具有强大的海上打击能力。这也代表着“空军管空，海军管海”成为过去，空军在未来“海空通吃”。若需要，轰-6K的翼下增加一对电子战吊舱专用挂架也是可能的，使得轰-6K达到轰-6J的能力。两者本来就相差不大。
另一方面，轰-6N的数量应该增加。除了反舰，轰-6N还是远程弹道导弹的载机，最终可能具有洲际打击的能力，使得中国空军初步具有真正的战略轰炸机。
战略轰炸机在核三位一体中的作用不重复了。简单地说，这不是陆基机动发射洲际导弹和潜射洲际导弹可以替代的。中国需要补上这一环。这还不单是传说中的轰-20的任务，因为轰-20也不可能具有到美国本土往返的航程，外挂重型导弹则破坏隐身，增加阻力，也是不行的。中国需要空射洲际导弹的能力，在近期，这个重任非轰-6N莫属。
图-16从来不是最先进的轰炸机。首飞70年后，轰-6N不仅成为中国最先进的轰炸机，也在世界轰炸机大家庭里具有独特的位置。没有一点其他轰炸机具有空中发射远程弹道导弹或者反舰弹道导弹的能力，在可预见的将来也不会有。
