В течение двух лет система К-11 проходила комплексные совместные испытания, после чего Постановлением Совмина СССР №314-157 от 13 апреля 1962 г. была принята на вооружение. Она имела следующие характеристики: радиус действия – 2000 км, диапазон высот пуска – 4000-11000 м, дальность обнаружения РЛС – 270-350 км, дальность пуска -160 км. Как и Ту-16К-16, ракетоносец Ту-16К-11 мог применяться и в качестве бомбардировщика.
Исходя из того, что обе системы К-16 и К-11 были близки, было принято решение внедрить в эксплуатацию комбинированную систему, состоящую одновременно из двух комплексов К-16 и К-11. В 1962г. такой комплекс К-11-16 приняли на вооружение. Самолет-носитель, получивший обозначение Ту-16К-11-16, мог нести ракеты КСР-2 или КСР-11 в любой комбинации, а также использоваться в качестве бомбардировщика. Радиус его действия достигал 2050 км. В этот вариант были переоборудованы 156 бомбардировщиков Ту-16А и Ту-16А (ЗА).
Иракские Ту-16 Badger G использовались во время Ирано-Иракской войны. В частности они принимали участие в бомбардировках Тегеранского аэропорта и атаках других целей на территории Ирана.
Пира египетских Ту-16 выруливает для старта в разведывательный либо учебный полет. Египетские Ту-16 имели необычную окраску – камуфляж, состоящий из песочного, коричневого и голубого цветов.
В соответствии с Постановлением Совмина СССР №838-357сс от 11 августа 1962 г. был создан авиационно-ракетный комплекс дальнего действия К-26. Он предназначался для поражения морских и наземных целей, а также работающих РЛС. Самолет -носитель этого комплекса Ту-16К-26 был подобен Ту-16К-11-16, но получил возможность подвески новых крылатых ракет КСР-5 с обычной или ядерной боевой частью, сохранялась и возможность подвески КСР-2, или КСР-11.
КСР-5 разрабатывалась филиалом ОКБ-155 с учетом опыта эксплуатации КС-1, КСР-2 и КСР-11, а также создания ракеты Х-22 для сверхзвукового ракетоносца Ту-22К. В итоге КСР-5 получилась очень удачной, во многом превосходящей другие ракеты аналогичного назначения. После запуска ракета переходила в автономный полет, а самолет мог возвращаться на аэродром. При достижении определенного расстояния до цели двигатель КСР-5 останавливался, ракета переводилась в пикирование под углом 30°. Со временем на базе КСР-5 создали несколько новых вариантов, например, модернизированную ракету для поражения сложных малоразмерных целей КСР-5М (носитель Ту-16К-26М, комплекс К-26М), низковысотную КСР-5Н (носитель Ту-16К-26Н, комплекс К-26Н), а также низковысотную ракету-мишень КСР-5НМ. Для эффективного применения двух последних ракет на самолете в районе грузоотсека установили новую РЛС, приспособленную для работы на малых высотах. При этом радиолокатор «Рубин-1KB» демонтировали. При переоборудовании в носители комплекса К-26 на самолеты обязательно устанавливалось бомбовое вооружение, если это не было сделано ранее.