Все эти изменения вели к увеличению массы самолета и росту его аэродинамического сопротивления, а следовательно, к снижению летных характеристик, прежде всего, дальности полета. Для преодоления этих негативных тенденций Ту-142 решили оснастить новым крылом увеличенной на 2,5% площади, набранным из современных профилей с отогнутыми вниз носками. В итоге при полете «по потолкам» с постоянным числом М=0,7 аэродинамическое качество самолета возросло с 17,5 до 18,3 единиц. А благодаря полной конструктивной переработке и замене вкладных резиновых топливных баков на баки-кессоны в крыле удалось разместить дополнительное количество топлива, частично компенсировав сокращение объемов фюзеляжных баков.
Рассказывая об истории разработки Ту-142, приходится констатировать, что она мало отличается от ранних этапов биографии других советских самолетов – запланированные сроки -отовности машины несколько раз срывались, переносились и вновь нарушались. Так, Постановлением Совмина № 358-218 от 30 апреля 1965 г. срок предъявления ее на ГСИ был перенесен с первого на четвертый квартал 1966 г. Следующее Постановление № 1098-378 от 28 ноября 1967 г. установило очередную дату – второй квартал 1968 г. Озабоченные создавшимся положением, руководители ВВС и ВМФ 17 января 1968 г. инициировали заседание Военно-промышленной комиссии при Совете министров (ВПК) с повесткой «О ходе работ по созданию самолета Ту-142», в протоколе которого отмечалось: «Работы по созданию самолета недопустимо затягиваются, самолет не был представлен на испытания в четвертом квартале 1966 г., установлен новый срок – второй квартал 1968 г. Построенный в 1967 г. опытный самолет и первый серийный до настоящего времени не подготовлены для заводской летной отработки, находятся в стадии настройки и наладки аппаратуры «Беркут» и различных самолетных систем, установленных на этих самолетах. На втором самолете удлиняется кабина, статические испытания планера еще не начаты. Принято к сведению, что Министерством авиационной промышленности рассмотрен 12 января 1968 г. на Коллегии вопрос о завершении строительства трех Ту-142 и принято решение по ускорению». ВПК решила: подготовить три Ту-142 для заводских и совместных испытаний в 1968 г. (опытного – в марте, первого серийного – в мае, второго-в июле). Во втором квартале 1968 г. предъявить Ту-142 с поисково-прицельной системой «Беркут-95» на ГСИ.
Самолеты опытной серии строили на Куйбышевском авиационном заводе, где выпускали и Ту-95РЦ. Первый полет опытной машины (серийный № 4200) был выполнен 18 июня 1968 г. экипажем во главе с летчиком-испытателем И.К. Ведерниковым. 3 сентября в воздух поднялась вторая машина № 4201. На ней уже была новая, удлиненная на 1,7 м кабина, правда, без полного комплекта оборудования. 31 октября того же года взлетел третий самолет № 4202 с удлиненным фюзеляжем и всем необходимым оборудованием, предусмотренным специальным совместным решением МАП и ВВС в 1967 г.
Испытания Ту-142 (кодовое обозначение НАТО – Bear-F) шли з том же стиле, что и его постройка. 8 января 1969 г. министр авиационной промышленности П.В. Дементьев представил председателю ВПК Л.В. Смирнову доклад, из которого следовало, что установленные сроки вновь провалены более, чем на полгода. Петр Васильевич предложил назначить очередную дату предъявления самолета на ГСИ – 18 января 1969 г. Однако специально созданная после этого Госкомиссия смогла лишь констатировать, что испытывать, по сути, нечего: к концу января на Ту-142 было выполнено только 30% программы наземных испытаний системы «Беркут-95» и бортового вооружения, а на обоих серийных самолетах в сумме выполнено аж 9 полетов! В дальнейшем на сроках испытаний Ту-142 отрицательно сказалось решение о проведении на нем доработок по опыту эксплуатации Ту-95РЦ. В частности, наряду с удлинением фюзеляжа, были установлены новые кресла с откидывающимися спинками для отдыха в длительном полете, доработан фонарь летчиков для улучшения обзора на взлете и посадке, внесены изменения в систему управления, облегчающие пилотирование.
