Подвеска крупногабаритной ракеты потребовала значительной переделки фюзеляжа самолета и увеличения размеров грузоотсека. Она затронула ряд силовых элементов фюзеляжа, поэтому оказалась довольно сложной, требующей проведения ряда экспериментальных работ, в том числе изготовления специальной модели из плексигласа для выявления силовых потоков в измененных элементах конструкции. Впоследствии такие модели получили название упруго-подобных и часто использовались в ОКБ-156 при разработках сложных силовых схем. Рабочие чертежи ОКБ передало на завод № 18, где для переделки в опытные ракетоносцы были выделены находящиеся на стапелях серийные Ту-95 № 401 и № 404. Эти самолеты предназначались для отработки элементов комплекса К-20 и проведения испытаний. Переделка началась 1 марта 1955 г. и закончилась 31 октября. 1 января 1956 г. лидерная машина совершила первый полет. Летом этого же года выпустили и второй экземпляр Ту-95К.
Заводские испытания авиационно-ракетного комплекса проводились в три этапа на двух Ту-95К. Первый этап начался 4 августа и закончился 15 октября 1956 г. Второй, этап, посвященный подготовке носителя к пускам, проводился с 15 августа по 13 октября 1956 г. На третьем этапе, закончившемся 24 января 1957 г., проводились доводка системы управления ракетой и ее аппаратуры самонаведения на пилотируемых аналогах Х-20 - истребителях МиГ-19, оборудованных элементами системы К-20. ОКБ-155 построило два самолета-аналога: первый - в беспилотном варианте (под шифром СМ-20), второй - в пилотируемом (СМ-20П). Аналоги поднимались в воздух на опытных Ту-95К, затем сбрасывались, и дальнейшее пилотирование происходило по сигналам системы управления К-20. На СМ-20П, отрабатывалась аппаратура самонаве-• дения на последнем участке полета. В i этих уникальных испытаниях принимали участие многие известные летчики, в частности Герой Советского Союза за-. служенный летчик-испытатель С.Амет-Хан, немало сделавший для отработки комплекса К-20. Дальнейшие испытания включали пуски ракет Х-20. Они начались 6 июня 1957 г. и закончились 29 июля 1958 г. За этот период К-20 удалось окончательно довести, и в июле было принято решение о начале серийного производства нового авиационно-ракетного комплекса.
Совместные государственные испытания комплекса К-20 проводились с 15 октября 1958 г. по 1 ноября 1959 г. Для этого выделили первые серийные Ту-95К, производство которых развернулось в Куйбышеве в начале 1958 г. (первую серийную машину выпустили уже в марте). В ходе испытаний проверялась работа комплекса в реальных условиях эксплуатации, выполнялись пуски Х-20, в том числе при наличии радиопомех. Комплекс получил высокие оценки по таким важным характеристикам, как надежность, эксплуатационная технологичность и простота освоения личным составом. После завершения совместных испытаний провели дополнительные испытания в Баренцевом море с целью определения возможности уничтожения движущихся соединений кораблей. По результатам ряда пусков был сделан вывод о возможности использования К-20 и против ударных авианосных групп вероятного противника. Постановлением Совмина от 9 сентября 1960 г. комплекс К-20 был принят на вооружение.
Производство Ту-95К (изделие "ВК") на заводе № 18 продолжалось до 1962 г. Часть самолетов позднее переоборудовали в Ту-95КД. Остальные ракетоносцы находились в эксплуатации до середины 80-х гг., после чего некоторые из них переделали в учебные Ту-95КУ, а оставшиеся утилизировали.
Ту-95КУ
Для обучения экипажей пилотированию и работе с аппаратурой комплекса К-20 на базе ракетоносца Ту-95К был создан учебный вариант Ту-95КУ (изделие "ВКУ").
Ту-95К-10
2 июля 1958 г. вышло постановление Совмина, согласно которому конструкторскому бюро А. Н.Туполева поручалось исследовать возможность модификации Ту-95К в носитель четырех ракет К-10, используемых в составе комплекса Ту-16К-10, с одновременным размещением в грузоотсеке ядерного боеприпаса. Проработка технического предложения показала нецелесообразность такой модификации, которая бы потребовала полной переделки системы управления ракетным оружием. Кроме того, размещение на пилонах под крылом ракет К-10 значительно ухудшало аэродинамику самолета-носителя и, как следствие, его летные характеристики.
