Для стрельбы из пушечных установок в условиях визуальной видимости самолет оборудован 4 прицельными станциями ПС-53; по одной у штурмана-оператора и командира огневых установок и две – у воздушного стрелка-радиста ( с левого и правого бортов). Для контроля стрельбы станции ПС-53 имеют фотоприставки ПАУ-457, а контроль результатов стрельбы из носовой пушки осуществляется фотопулеметом С-13 в кабине штурмана-навигатора. Станция ПРС-1 «Аргон» позволяет вести прицельный огонь из пушечных установок в заднюю полусферу при плохой видимости и ночью. На части самолетов на месте ДК-7 устанавливался хвостовой отсек со станциями РЭП «Резеда-АК» или «Сирень».
К средствам обороны самолета относится также бронирование рабочих мест всех членов экипажа и устройства АСО-16.АСО-2Б и АПП-22 постановки пассивных помех работе РЛС противника путем разбрасывания в полете металлизированного стекловолокна, фольговых профилированных полосок или бумажных лент с фольговым покрытием.
Основные модификации Ту-16
Ту-16 – базовая бомбардировочная модификация. Нормальная бомбовая нагрузка составляла 3000 кг, максимальная бомбовая нагрузка – 9000 кг. Была возможна подвеска бомб весом от 100 кг до 9000 кг.
Ту-16А – носитель ядерной свободнопадающей бомбы – имел грузоотсек с термоизоляцией, а обшивка самолета покрывалась специальной защитной краской, предохраняющей от светового излучения ядерного взрыва.
Ту-16КС на двух балочных крыльевых держателях подвешивал ракеты КС-1, в грузоотсеке размещалась герметическая кабина с РЛС наведения «Кобальт-М» с оператором, антенны опускались как на Ту-4.
Ту-16К-10 – носитель самолета-снаряда типа К-ЮС – в носовой части фюзеляжа устанавливались антенны радиолокационной системы наведения К-10С типа «ЕН». В грузоотсеке на балочном дренаже в полуутопленном положении подвешивался самолет-снаряд К-10. За грузоотсеком находилась гермокабина оператора станции «ЕН». Штурман переместился на место штурмана-оператора. Был введен дополнительный топливный бак запуска двигателя самолета-снаряда К-ЮС. Для питания блоков станции «ЕН» добавлен преобразователь ПО-4500 (ПО-6000).
Ту-16К-11-16 оснащался самолетами-снарядами типа КСР-2 или КСР-11, расположенными на крыльевых балочных держателях. Возможно использование самолета как бомбардировщика или в комбинированном варианте. В носовой части установлена антенна разведывательной станции «Рица» и РЛС типа «Рубин-1КВ». Носовая пушка снята.
Ту-16К-26 вооружался самолетами-снарядами КСР-2, КСР-11 или КСР-5 и по вооружению полностью подобен Ту-16К-11 -16 (за исключением узлов подвески КСР-5).