Поступление самолетов Ту-4 в полк началось в 1949 г. Наряду с освоением самолета выполнялись и другие задачи. Экипажи принимали участие в учениях ПВО страны, в воздушных парадах над Москвой, посвященных 1 мая, Дню воздушного флота и 7 ноября. 2 экипажа участвовали в государственных испытаниях радиолокационных установок на высоте 10000 м, штурманы-операторы 45-й БАД силами полка были обучены практической работе на установке «Кобальт» с радиолокационным прицелом.
В 1950 г. два экипажа выполнили государственное задание по испытанию спецобъектов. Трижды полк участвовал в параде над столицей.
В 1951 г. экипажи командиров эскадрилий были обучены постановке минных заграждений и бомбометанию по морским целям в море. В том же году полк был передан в состав 79-го гв. Смоленского тяжелого бомбардировочного авиационного корпуса и перебазирован в Мачулищи под Минском. Выполнялись различные задачи, в том числе были выполнены спецзадания по радиолокационному фотографированию ряда стратегических объектов страны, по испытанию радиолокационных артиллерийских установок ПВО и киносъемке полетов по системе «Материк».
В 1954 г. началось переучивание летно-технического состава на самолет Ту-16. Личный состав полка прошел тренировку в организации вывода самолетов из-под удара в условиях ядерного нападения противника и укрытия личного состава в районах рассредоточения. К январю 1955 г. личный состав полностью перешел на эксплуатацию Ту-16. В течение года полк неоднократно принимал участие в различных учениях, 8 раз – с перебазированием на другие аэродромы. В составе 15 экипажей были успешно проведены 3 воздушных парада над Москвой.
9 июня 1956 г. при перелете с аэродрома Чкаловский в Мачулищи было проведено полковое учение совместно с самолетом-носителем по разрушению стартовых площадок ракет «земля-земля» дальнего действия в условиях преодоления сильной ПВО и с постановкой радиолокационных помех. Учение проводилось во взаимодействии с истребительной авиацией Московского военного округа и Минским корпусом ПВО.
В 1957 г. экипажи 1-й аэ были обучены постановке активных и пассивных помех станциям наведения управляемых снарядов и авиационным станциям перехвата.
В 1958 г. экипажи были подготовлены к дозаправке топливом в воздухе. В апреле полк участвовал в учении ПВО страны «Поток». Были проведены первые полеты в Арктике, в которых участвовали 3 экипажа.
В 1959 г. 52-й гвардейский ТБ АП сменил место дислокации. Материальная часть и личный состав были перебазированы на новое место – в Шайковку.
В феврале-марте 1960 г. полк выполнял полеты в районах Арктики и Заполярья.
В 1971 г. была поставлена задача подготовить экипажи для уничтожения надводных кораблей противника. Одновременно началось освоение задач по поиску и уничтожению подводных лодок. Не прекращались полеты в арктических районах. 12 экипажей выполняли задачи по плану «Купол» с тундровых аэродромов Воркута и Чекуровка.
В 1973 г. полк переучился на систему К-26 и полностью освоил технологию ракет КСР-5 к боевому применению.
С декабря 1981 г. авиаторы начинают перевооружение на самолеты нового поколения Ту-22М2 и 12 марта 1982 г. на аэродроме Полтава был выполнен первый практический вылет. В июне 1983 г. экипаж полка впервые успешно выполнил практический пуск ракеты Х-22.
В 1986 г. группа в количестве 6 экипажей выполнила на новых самолетах полеты в Арктику.
Во второй половине 1980-х гг. четыре экипажа в составе 185-го ТБАП выполняли боевые вылеты по целям, расположенным в Афганистане.
В 1989 г. полк был передан в состав Рязанского ЦБП и ПЛС и с этого времени приступил к подготовке слушателей – командиров кораблей и штурманов кораблей. В 1991 г. началось теоретическое переучивание на самолеты Ту-22МЗ, а в следующем году новый тип полностью был освоен полком.
В сентябре 1994 г. полк передан в состав 325-й Тернопольской ордена Кутузова тяжелой бомбардировочной авиационной дивизии. С ноября этого же года экипажи привлекались к выполнению задач в условиях чрезвычайного положения по наведению конституционного порядка на территории Чеченской республики.
В 1997 г. экипаж командира 1-й аэ произвел воздушную разведку группы кораблей НАТО в Черном море. В этом же году 2 экипажа полка принимали участие в совместном КШУ «Редут-97».
В мае 1998 г. часть передана в состав 22-й гвардейской Краснознаменной Донбасской тяжелой бомбардировочной авиационной дивизии. Осенью 1998 г. два экипажа участвовали в учении «Редут-98» с практическим бомбометанием. В следующем году в составе 4 экипажей полк принимал участие в совместном КШУ «Запад-99». Были проведены три пуска ракет Х-22 на оценку отлично.