Дозаправка в воздухе у летчиков дальней авиации считалась «высшим пилотажем». Эта операция была сложной даже для опытных пилотов. Перед ее началом Ту-22, летящий на высоте 5000- 8000 м со скоростью около 600 км/ч, пристраивался справа сзади в 50 м от танкера Ту-16. Затем он отставал, и, когда дистанция между самолетами увеличивалась до 150 м, летчик начинал прицеливание на заправочный конус. Стремясь лучше выполнить маневр, он часто непроизвольно чрезмерно увеличивал тягу двигателей и скорость сближения. Последние 8-10 м самолет летел буквально «на нервах» пилота, перед глазами которого стремительно разрасталось темное пятно конуса. Если командиру Ту-22 не хватало внимания и выдержки, контакт не удавался, и самолет проскакивал вперед. Чтобы не столкнуться с танкером, приходилось энергично уходить вправо-вниз. Затем все повторялось сначала. Неопытным летчикам не хватало даже 400-450 км маршрута, чтобы выполнитьдозаправку, а некоторые не справлялись с этой задачей вообще.
В 70-е гг. в нежинском полку под руководством В.Л.Константинова разработали новую, более эффективную методикудозаправки. Из правого пеленга заправляемый самолет переходил в строй кильватера, так, чтобы его нос занимал положение рядом с конусом правее, примерно, на 5 м. Летчик выравнивал скорость и постепенно уменьшал боковое расстояние до 1,5-2 м. Зафиксировав это положение, он радировал командиру танкера: "Иду на контакт!». Увеличив обороты двигателей, пилот Ту-22 переводил машину в легкое левое скольжение и оказывался прямо перед конусом. После «выстрела» штанги начиналась дозаправка. Особым «шиком» считалось осуществление контакта с конусом без выдвижения штанги, используя только РУДы.
Серийная постройка Ту-22 продолжалась в Казани до 1969 г. - произведено более 250 экземпляров. После прекращения выпуска самолета возник еще ряд модификаций, полученных путем доработок ранее построенных машин.
В 1975 г. один Ту-22Р переоборудовали для одновременного ведения разведки и нанесения бомбовых ударов. Фотооборудование из бомбоотсека убрали, два АФА-42/100 установили на месте демонтированного топливного бака №1 и еще один такой же аппарат - в техотсеке. Под фюзеляжем мог подвешиваться контейнер с четырьмя короткофокусными АФА. На самолет установили РЛС бокового обзора «Шомпол», а также аппаратуру для разведки и картографирования в ИК-спектре. Самолет не имел кормовой стрелковой установки, оснащался станцией СПС-151 и блоками АСО-2И. Он получил обозначение Ту-22РМ. В 1981-82 гг. небольшое число Ту-22РД подобным образом доработали в Ту-22РДМ.
В 70-е гг. несколько Ту-22Р оснастили аппаратурой радиотехнической разведки «Куб», размещенной в обтекателях вдоль кабины экипажа и наплывах крыла. Самолеты получили обозначение Ту-22РК/РДК. Один Ту-22Р был оснащен экспериментальным комплексом аппаратуры радиоподавления. Однако из-за плохой совместимости нового оборудования с исходным этот вариант остался в единственном экземпляре.
В начале 70-х гг. в ЛИИ на Ту-22 проводили испытания аэрофотоаппаратов НА-Я-7 и НА-Я-8 с использованием подсвета местности прожекторами, а также кадровых и панорамных АФА «Зона» для цветной и спектрозональной съемки Применение последних значительно повышало вероятность распознавания замаскированных целей. Об использовании этой аппаратуры на строевых Ту-22 сведений нет.
В 1975 г., в ходе эксперимента по расширению возможностей базирования, Ту-22 с двумя СПРД-63 был испытан на грунтовой ВПП. НИИ ВВС признал базирование самолета на грунте невозможным из-за высоких нагрузок на шасси и конструкцию.