В общей сложности в Филях построили 74 серийных ЗМ. Так как ВД-7Б выпускались в ограниченном количестве и в невысоком темпе, то с ними построили примерно половину бомбардировщиков, получивших обозначение ЗМН («Н» – новый двигатель). Остальные машины, получившие обозначение ЗМС («С» – старый двигатель), оснастили РД-ЗМ-500А(2*). Внешне самолеты почти не отличались (на ЗМС люки мотоотсеков соответствовали М-4, отсутствовали подкрыльевые держатели для ПТБ), однако при взлете верным признаком «эмок» с двигателями ВД-7Б был мощный коптящий выхлоп. Но это мало кого смущало, у добрынинских движков оказались куда более серьезные проблемы.
Серийные ВД-7Б производства уфимского завода №26 после кропотливой доводки имели ресурс всего 200 ч – в 6,5 раза (!) меньше, чем РД-ЗМ-500. Надежность их также была хуже, что вкупе с отсутствием чрезвычайного режима значительно снижало безопасность эксплуатации самолета и вызывало обоснованное недовольство заказчика. В 1960-е гг. часть ЗМН переоснастили РД-ЗМ-500.
По ходу выпуска в конструкцию машины внесли несколько крупных изменений, важнейшим из которых стало увеличение прочности планера за счет толщины панелей обшивки. На ЗМС N21101 установили новую штангу дозаправки. Впоследствии такую же штангу поставили на машинах №№1203, 1301 и 1302, а начиная с 15-й серии – и на все остальные ЗМ. С 1962 г. самолеты стали переоборудовать в заправщики по типу M-4-II, и они получили обозначения 3MC-II и 3MH-II.
С появлением у стран НАТО сверхзвуковых перехватчиков первого поколения типа F-102, F-104, «Лайтнинг», а также ЗРК «Бомарк», «Найк Аякс», загоризонтных РЛС «Кобра-Джуди» и т.п. вероятность преодоления ПВО дозвуковыми неманевренными самолетами на большой высоте значительно уменьшилась. А в ближайшей перспективе ожидалось появление более совершенных систем, и казалось, что противоборство с ними вообще поставит бомбардировщики на грань выживания. Эти соображения, а также первые успехи в создании межконтинентальных баллистических ракет (МБР) – оружия, от которого не было защиты, подорвало интерес политического руководства СССР к дальним бомбардировщикам. А между тем, у казавшегося таким тихоходным самолета оставались многочисленные традиционные достоинства. Может быть, кремлевские стратеги и не знали, что авиаторы могли выполнить приказ о нанесении ядерного удара по Северной Америке значительно быстрее ракетчиков. Хотя подлетное время МБР составляло 30-40 минут, но на подготовку тогдашних жидкостных ракет к пуску требовалось несколько суток.
Кроме того, самолет мог длительное время дежурить в воздухе с бомбой на борту. Это позволяло либо скрыть его от глаз противника и нанести неожиданный удар, либо наоборот – показать в нужный момент, оказав давление на оппонента. Точность ракетного оружия первого поколения позволяла поражать только крупные цели типа городов, да и то с определенной допей вероятности. В то же время, точно сброшенная авиационная бомба могла уничтожить во много раз меньшие объекты, например, хорошо укрытые командные пункты.
Хотя самолеты Мясищева и не отличались высокой надежностью, но по этому показателю намного превосходили современные им ракеты. На пусковых МБР в огне пожаров, от отравления парами ядовитого топлива и других причин погибло не меньше людей, чем в кабинах терпящих бедствие «эмок». Стратегические бомбардировщики при наличии сети авиабаз имели поистине уникальную мобильность, превышавшую возможности только появившихся вооруженных ракетами подлодок. Самолеты могли быстро выйти из-под удара, сменить цель после взлета, переместиться в район, где противник не готов к обороне.