Tu-22M3 được thiết kế để mang tên lửa siêu âm Kh-22, với mục đích
tiêu diệt tàu sân bay trong cụm tàu sân bay chiến đấu xung kích Mỹ vốn được mệnh danh “vũ khí khủng khiếp ở mọi giới hạn”.
Đặc điểm của Tu-22M3: Phi đội: 4 người (phi công, phi công phụ, sĩ quan ném bom, sĩ quan các hệ thống phòng vệ).
Chiều dài: 41.46 m; Sải cánh: Góc nghiêng 20°: 34.28 m. Góc nghiêng 65°: 23.30 m. Chiều cao: 11.05 m. Diện tích cánh: Xoè: 183.6 m². Cụp: 175.8 m².
Trọng lượng rỗng: 58.000 kg; Trọng lượng chất tải: 112.000 kg; Trọng lượng cất cánh tối đa: 126.000 kg. Tu-22M3 được trang bị 2 động cơ phản lực cánh quạt đẩy Klimov NK-25, 245 kN (55.000 lbf) mỗi chiếc.
Chiến đấu cơ Tu-22M3 có tầm hoạt động: 7.000 km; Trần bay: 13.300 m; Tốc độ lên: 15 m/s. Tu-22M3 có hệ thống điện tử hoàn toàn mới, trong dẫn đường, điều khiển vũ khí, cải thiện độ chính xác trên các hệ thống, tất cả hiển thị trên màn hình LCD.
Việc lắp đặt hệ thống điện tử mới trên Tu-22M3 là chương trình riêng biệt nhằm hiện đại hóa hệ thống điện tử của dòng máy bay ném bom chiến lược này. Hệ thống điện tử SVP-24-22 sẽ làm giảm 5 lần thời gian chuẩn bị và kiểm tra máy bay trên mặt đất.
Tổ hợp liên thông giữa trên không và mặt đất SVP-24-22 sẽ được cài đặt để máy bay điều khiển cùng lúc 4 siêu tên lửa, nhằm tăng cao hiệu quả chiến đấu.
Tu-22M3 được trang bị tên lửa tầm xa không đối hạm Raduga Kh-22. Trang bị một pháo 23mm và tên lửa Kh-22 (AS-4 Kitchen), thêm vào đó là 6 tên lửa mang đầu đạn hạt nhân Kh-15 (AS-16 kickback), tên lửa chống radar Kh-15P; Kh-31A/P (AS-17 Krypton) và tên lửa Kh-35 (AS-20 Kayak).
Với kết cấu cánh cụp, cánh xòe linh động, Tu-22 được Liên Xô ra mắt từ thời chiến tranh Lạnh. Ở phiên bản nâng cấp Tu-22M3, dòng máy bay ném bom siêu thanh này có tầm hoạt động đạt 7.000km và có thể mang theo 24 tấn vũ khí (bom và tên lửa).
Nếu được sử dụng trên khu vực biển Đông, Tu-22M3 thực sự là một mối đe dọa lớn, bởi tầm bay 7.000 km sẽ thừa sức để nó có thể xuất phát từ một căn cứ bên trên đảo Hải Nam của Trung Quốc, tấn công mục tiêu ở Nam biển Đông và quay trở lại căn cứ mà không cần tiếp nhiên liệu.
Tu-22M3 sẽ cung cấp thêm cho Trung Quốc một công cụ theo đuổi chiến lược chống tiếp cận tại chiến trường biển Đông và Thái Bình Dương; một phương tiện mang tốc độ cao để phóng tên lửa hành trình, vũ khí thông thường hay hạt nhân trong các kịch bản chiến tranh khu vực khác nhau.
Mỹ rất quan ngại về mối đe dọa từ loại máy bay ném bom mới này. Tuy Tu-22M3 chưa có khả năng bay một vòng liên tục quanh nước Mỹ mà không tái nạp nhiên liệu, nhưng nó cũng đặt ra những mối đe dọa to lớn với Hải quân Mỹ và những nước đang đối đầu với Trung Quốc.