При модификации произведены некоторые доработки оборудования и систем самолета: улучшен обдув ряда функциональных блоков; изменена система управления сбросом в связи с новыми поисковыми средствами; обеспечена возможность размещения и применения 14 учебных противолодочных бомб с признаком торпед на штатном кассетном держателе; доработана система электроснабжения и кондиционер и другие. Ряд переключателей и тумблеров на рабочих местах операторов заменили кнопками; введен режим контроля «Цикл», позволяющий «проиграть» полет на земле; установлен автоматический радиокомпас А-311, обеспечивающий работу с буями «Коршун» и «Беркут»; часть органов управления перенесена в более удобные места.
В состав силовой установки вошли двигатели НК-12МП, установлена кормовая спаренная пушечная установка ГШ-23 с прицельной станцией с самолета Ту-22М2.
Радиогидроакустическая система «Заречье» и входящие в ее состав буи РГБ-16, 26 и 36 имеют сниженный уровень собственных шумов и предназначены для обработки и индикации гидроакустической информации, измерения информационных параметров и выдачи данных об обнаружении в систему «Коршун-Н».
К выводу о низких данных буев РГБ-75 и РГБ-15 пришли после комплекса испытаний, проведенных в 1984-1985 гг. Вместо них подготовили широкополосный буй РГБ-16 с более эффективной защитой от гидродинамических помех, что дало основание считать его работоспособным при волнении моря до 4 баллов, а частотный комплект буев расширен до 64. Продолжительность работы буя, имеющего вес 9,5 кг, составляет 5 ч.
Пассивный буй направленного действия РГБ-26 заменил не очень удачный, имеющий большой уровень собственных шумов РГБ-25. Применение буя РГБ-26 обеспечивало возможность слежения за ПЛ с пеленгованием их шумов по дискретным составляющим. Вес буя – 13,9 кг, продолжительность работы – 1,2 ч.
После конструктивных доработок новый активный буй РГБ-36 в отличие от РГБ-55А обеспечивал возможность определения пеленга ПЛ, дальности до нее и радиальной скорости.
К важным свойствам новой системы относятся: возможность пеленгования ПЛ по дискретным составляющим ее шумоизлучения в инфразвуковом и низком звуковом диапазоне частот, чтб сокращает время на классификацию контакта и уменьшает среднечасовой расход буев на слежение, обеспечивается возможность применения буев системы «Беркут», значительное количество которых находилось на складах.
Развитие многоканального приемного устройства позволило: ввести непрерывный «Обзор» выставленных буев (до 64 шт.) с индикацией реагирующих буев на линейке из светодиодов; вести автоматическую параллельную перестройку четырех приемников; в режиме «16П» производить параллельную обработку информации от 8 буев РГБ-16 в низкозвуковом диапазоне частот.
В акте до результатам испытаний самолета Ту-142М3 записано, что его возможности по поиску в 2 – 2,5 раза выше, чем Ту-142М, расход буев на слежение меньше на 20%, вероятность поражения ПЛ возросла на 20%.
Постановление о приеме на вооружение модифицированной ППС cocтоялось в 1993 г.
В качестве наиболее совершенного средства поражения ПЛ на самолеты Ту-142МК и Ту-142М3 подвешиваются торпеды АТ-3 (УМГТ-1), Она принята на вооружение в 1981 г, Торпеда состоит из отдельных блоков и отсеков: головки самонаведения (блок гидрофонов, закрытый звукопрозрачной резиной, часть электронной аппаратуры); приборного отсека (логическое устройство, приборная ампульная батарея); боевого зарядного отделения (заряд взрывчатого вещества, взрывательное устройство, блоки предохранения и защиты); батарейного отделения (электрическая одноразовая силовая батарея и пускорегулирующая аппаратура); отсека электродвигателя; рулевого привода (механизм реверса, вертикальные и горизонтальные рули, стабилизирующие перья); движителя насосного типа (рабочее колесо и насадок со спрямляющим аппаратом), система торможения и стабилизации (СТС).