Ту-22М (западное отчетное название Backfire) был преемником более ранней конструкции Ту-22, включающей внешние панели крыла с изменяемой геометрией. Несмотря на то, что он обозначен как «улучшенный» вариант Ту-22, Ту-22М является совершенно другим самолетом и имеет мало общего с исходным Ту-22. В то время советское правительство отказалось финансировать разработку новых дальних бомбардировщиков и вместо этого сосредоточилось на разработке межконтинентальных ракет для доставки ядерных зарядов. Так Туполев создал легенду о разработке «модернизированной» версии Ту-22 и сумел получить финансирование. Первый опытный образец Ту-22М0 поднялся в воздух в 1969 году.Он был оснащен военной модификацией двигателя, первоначально разработанного для сверхзвукового авиалайнера Ту-144 (советская копия Конкорда). Ту-22М чрезвычайно быстр даже на малой высоте. В основном он предназначался для поражения боевых групп авианосцев США. Однако этому бомбардировщику не хватает дальности полета для действительно стратегических задач, и он классифицируется как бомбардировщик средней дальности.
Опытные и предсерийные самолеты Ту-22М0, за которыми последовала ранняя версия Ту-22М1. В 1971 и 1972 годах было построено всего 9 таких бомбардировщиков, пока производство не переключилось на усовершенствованную модель Ту-22М2 .
Первой серийной моделью Ту-22М стал Ту-22М2. У него были более длинные крылья и измененный фюзеляж. Этот бомбардировщик был оснащен двумя форсажными двигателями НК-22 с тягой по 215 кН каждый. Производство началось в 1972 г. Этот бомбардировщик совершил первый полет в 1973 г. и был официально принят на вооружение в 1976 г. В том же году Ту-22М2 продемонстрировал дальность полета около 7 000 км с одной дозаправкой в воздухе. Таким образом, даже несмотря на то, что этому бомбардировщику также не хватало дальности для стратегических задач и он не мог достичь Соединенных Штатов, его возможности дозаправки в полете значительно увеличили его дальность. Ту-22М2 поступил на вооружение в 1978 году. Этот бомбардировщик выпускался до 1983 года. Всего для советских ВВС и морской авиации было построено 211 таких бомбардировщиков.
Этот бомбардировщик штатно был вооружен одной Х-22 с ядерной боеголовкой и предназначалась для поражения боевых групп авианосцев США. У Т-22М2 были разные проблемы. Часть проблем была вызвана конструкцией самолета. Туполев пытался создать бомбардировщик, внешне похожий на Ту-22. Поэтому была выбрана конструкция с низким крылом. Однако высокая конструкция крыла более оптимальна для самолетов с изменяемой геометрией крыла. Одна из версий заключается в том, что Ту-22М намеренно имел неоптимальную конструкцию по политическим мотивам, лишь бы походить на Ту-22 и получить финансирование на разработку. Крылья были относительно небольшими и были перегружены. Фюзеляж также имел некоторые конструктивные проблемы. Самолет имел короткий срок службы. Тем не менее, Советы активно использовали эти бомбардировщики, несмотря на различные проблемы.
Окончательным вариантом бомбардировщика / ракетоносца был Ту-22М3. Он совершил свой первый полет в 1977 году, а его производство началось в 1978 году. Модель «М3» отличалась усиленными крыльями, прямоугольными наклонными воздухозаборниками, обслуживающими более мощные двигатели НК-25. Он также имел значительно увеличенную боевую нагрузку.
В 1983 году началась разработка усовершенствованной версии, результатом которой стал Ту-22М4. На этом самолете использовались двигатели НК-32 от стратегического бомбардировщика Ту-160. На нем были модернизированы БРЭО, РЛС Ту-160, модернизированы системы РЭБ. Этот самолет имел другие воздухозаборники двигателей. Также он имел модернизированные системы вооружения и был приспособлен для размещения 3 крылатых ракет большой дальности Х-32 или до 10 крылатых ракет Х-15. В то время ракета Х-32 все еще находилась в стадии разработки. В 1990 году был построен опытный образец Ту-22М4. Однако в 1991 году разработка этого самолета была остановлена из-за распада Советского Союза и проблем с финансированием. В конце концов, некоторые усовершенствования и технологии Ту-22М4 были включены в недавний российский Модернизация Ту-22М3М
Единственным нероссийским оператором Ту-22 была Украина. Эта страна получила бывшие советские полки морской авиации Черноморского флота Ту-22М2/М3. Около 50-60 украинских бомбардировщиков укомплектовали три полка тяжелых бомбардировщиков ВВС. Однако постепенно эти бомбардировщики были отправлены на металалом в Украине. Все уцелевшие украинские бомбардировщики Ту-22М3 были распилены к 2003 году и списаны в 2006 году.