Trong quá trình hiện đại hóa sâu máy bay, các kỹ sư hàng không đã thay thế đến 80% trang thiết bị điện tử của máy bay, hệ thống truyền thông vô tuyến được thay thế bằng tổ hợp khí tài truyền thông kỹ thuật số đa phương tiện.
Những cải tiến này làm tăng độ chính xác của công tác dẫn đường, chỉ thị mục tiêu và tự động hóa cao độ khả năng kiểm sát. Tư lệnh trưởng lực lượng không quân tầm xa Nga, trung tướng Sergey Kobylash cho biết, máy bay cũng được lắp đặt động cơ mới, nhờ đó tốc độ và tầm bay của Tu – 22M3 tăng lên rất nhiều.
Trong cuộc phỏng vấn với TASS, tướng Sergey Kobylash cho biết: "Năng lực tác chiến của máy bay rất ấn tượng, vượt trội so với tất cả những máy bay ném bom nước ngoài tương tự. Máy bay được trang bị trí tuệ nhân tạo".
Viktor Bondarev, chủ tịch Ủy ban Hội đồng quốc phòng Liên bang phát biểu với RIA Novosti, đến năm 2020, theo kế hoạch đã được phê duyệt nhà máy sẽ tiến hành nâng cấp 30 máy bay ném bom tầm xa Tu-22M3M.
Tạp chí The National Interest của Mỹ cho biết, tên lửa hạng nặng Kh-32 cũng là phiên bản cải tiến sâu của tên lửa "sát thủ tàu sân bay" cũ Kh-22 (định danh NATO là AS-4 Kitchen) do Phòng thiết kế tên lửa Radura phát triển trong các năm Chiến tranh lạnh, được sử dụng để tấn công các cụm binh lực tàu sân bay tấn công.
Sự ra đời của tên lửa Kh-32 cho phép máy bay Tu-22М3М mở rộng phạm vi nhiệm vụ. Tên lửa không chỉ thực hiện nhiệm vụ chống tàu mà còn được sử dụng để tấn công các mục tiêu mặt đất, đặc biệt trong phạm vi chiến trường châu Âu.
Tên lửa hạng nặng Kh-22 được phát triển để tấn công và tiêu diệt các tàu sân bay hải quân Mỹ. Kh-32 là phiên bản hiện đại hóa sâu của Kh-22, được sử dụng để tấn công cả các mục tiêu mặt đất như cầu cống, căn cứ quân sự, trạm nguồn năng lượng và các mục tiêu khác.
Kh-32 là tên lửa hành trình đa nhiệm hạng nặng cu không quân vũ trụ Nga, được sử dụng chủ yếu nhằm tấn công các mục tiêu lớn trên hàng nghìn km cách chiến trường.
Kh-32 được coi là tên lửa hành trình tầm xa, nhưng lại mang nhiều đặc điểm của tên lửa đạn đạo phóng từ trên không.
Tên lửa sử dụng nhiên liệu lòng và có trần bay đến 1.300 nghìn feet (khoảng 40 km), khi đạt độ cao này tên lửa bắt đầu cơ động ngẫu nhiên và hướng về mục tiêu tấn công.
Động cơ tên lửa cho phép vận tốc của Kh-32 đạt cực đại là М=5. Tầm bay chiến đấu khoảng 1.000 km, gần 600 dặm. Tên lửa được lắp đặt hệ thống điều khiển bay tích hợp, bao gồm hệ thống lái, hệ thống có đầu đạn tự dẫn, định vị vệ tinh Glonass, hệ thống dẫn đường quán tính và radar mảng pha chủ động.