Опытный образец стратегического бомбардировщика «95-1», совершил первый полет 12 ноября 1952 года. В ходе государственных испытаний на машине при взлетной массе 167 200 килограмм была достигнута максимальная скорость 882 километра в час, рекордная для винтовых самолетов, и практическая дальность 15 040 километров.

Ту-95 предназначен для решения ударных задач по поражению наиболее важных целей в удаленных военно-географических районах и в глубоком тылу континентальных театров военных действий с применением ядерного оружия.

В 1955 году началось серийное производство Ту-95 на авиазаводе в Куйбышеве. Заводские испытания продолжались до января 1956 года, а 31 мая самолет был предъявлен на Государственные испытания. В августе 1956 года новый бомбардировщик был впервые продемонстрирован на воздушном параде в честь Дня авиации. В 1957 году на самолете были установлены более мощные двигатели НК-12М, и под обозначением Ту-95М самолет был принят на вооружение Советской Армии.

Особенностями новой машины явились применение стреловидного крыла и главное, впервые в практике мирового самолетостроения для самолетов такого класса, установка турбовинтовых двигателей, сокращенно ТВД. Новые двигатели НК-12М были созданы в ОКБ Николая Кузнецова.

Турбовинтовые двигатели были снабжены дифференциальными редукторами, вращающими два соосных винта в противоположные стороны. Ресурс нового ТВД оказался в 10 раз больше, чем у любого другого современного двигателя применяемого на бомбардировщиках.

Ту-95 послужил основой для множества модификаций, как опытных, так и выпускавшихся серийно. В серии находились бомбардировщики Ту-95, Ту-95М - 50 машин, включая четыре машины в варианте дальнего стратегического разведчика Ту-95МР, дальний самолет разведки и целеуказания Ту-95РЦ - 53 машины, стратегические самолеты ракетоносцы Ту-95К и Ту-95КМ, носители ракет Х-20М - 71 машина.

Ту-95 различных модификаций находились на вооружении до начала 1990-х годов, пройдя целый ряд крупных модификационных и модернизационных работ по двигателям, составу вооружения и оборудованию. На базе серийных Ту-95КМ в 1970-1980-е годы были созданы ракетоносцы Ту-95К-22 - носители ракет Х-22Н. Путем глубокой модернизации Ту-95РЦ в конце 1960-х годов создан дальний противолодочный самолет Ту-142, в дальнейшем на основе его модификации Ту-142М был создан стратегический самолет-ракетоносец.

Ту-95МС - носитель крылатых ракет большой дальности. Он был принят на вооружение в 1981 году. В отличие от Ту-95, модернизированная машина имеет новое крыло с более скоростным профилем. Установлен новый стабилизатор, который может автоматически, в зависимости от изменения центровки, связанной с выработкой горючего, менять угол установки. Полностью заменено бортовое радиоэлектронное оборудование. В состав последнего включены две бортовые электронные вычислительные машины.

Самолет Ту-95МС представляет собой цельнометаллический моноплан со среднерасположенном стреловидным крылом и однокилевым оперением. Такая аэродинамическая компоновка обеспечивает высокое аэродинамическое качество на высоких скоростях полета.

Улучшение летно-технических характеристик также достигается за счет большого удлинения крыла, соответствующего выбора угла его стреловидности, и набором профилей вдоль его размаха. Силовая установка Ту-95МС состоит из четырех турбовинтовых двигателей НК-12MП с соосными четырехлопастными винтами АВ-60К.

Топливо на самолете размещается в восьми загерметизированных отсеках кессонной части крыла и в трех мягких баках в центроплане и задней части фюзеляжа. Заправка топливом централизованная. Имеется штанга топливоприемника системы дозаправки в воздухе.