В декабре 1984 г. по результатам испытаний было принято решение о строительстве серийных А-50 на Ташкентском авиационном заводе.
В 1985 г. началась опытная эксплуатация самолётов в строевых частях, продолжавшаяся до 1988 г. На Западе новому советскому самолёту присвоили кодовое название «Мэйнстэй» (в переводе с английского – устой, оплот). Впервые «вероятные противники» увидели его вблизи 4 декабря 1987 г., когда норвежский противолодочный самолёт Р-ЗВ «Орион» из 333-й эскадрильи обнаружил А-50 над нейтральными водами Баренцева моря.
Заправка А-50 на аэродроме Иваново
А-50 в полёте
А-50 заходит на посадку
Официально на вооружение советских ВВС комплекс А-50 приняли в 1989 г. За его создание постановлением правительства от 16 января 1996 г. группе ведущих специалистов авиационной и радиотехнической промышленности, а также группе специалистов ВВС была присуждена Государственная премия. Среди лауреатов были А.К. Константинов, Г.С. Панатов и С.А. Атаянц.
До 1990 г. самолёты А-50 несли рутинную службу, время от времени участвуя в крупных манёврах, как вооружённых сил СССР, так и в совместных учениях с армиями стран – участниц Организации Варшавского Договора. Зимой 1991 г., когда шли боевые действия в Персидском заливе, пара А-50, находясь над водами Чёрного моря, осуществляла слежение за боевыми самолётами антииракской коалиции, наносившими удары по Ираку с территории Турции. Тогда же полку пришлось покинуть обжитую базу, в одночасье очутившуюся в «суверенной» Литве, и перелететь на северный российский аэродром Печоры.
На свою первую «настоящую» войну А-50 попал только в конце 1994 г. Когда этот самолёт создавался, никому и в страшном сне не могло присниться, что произойдёт это на своей земле, в Чечне. Три А-50 были переброшены на оперативный аэродром Приволжский. После того как 21 декабря 1994 г. российская ПВО после почти трёхлетнего перерыва восстановила полный контроль над воздушным пространством Чечни, самолёты А-50, постоянно находившиеся в воздухе, создали над зоной боевых действий сплошное радиолокационное поле. Совместное патрулирование А-50 и перехватчиков Су-27 и Миг-31 не позволило чеченским сепаратистам организовать «воздушный мост» с зарубежьем. Аналогичные задачи самолёты А-50 выполняли и во время антитеррористической операции зимой 1999 – 2000 гг.
Техники поднимаются в обтекатель антенны для осмотра
На одном из А-50 в 1994 – 1995 гг. летал командиром корабля и командиром авиационного отряда будущий космонавт майор Ю.В. Лончаков (в космосе он находился с 19 апреля по 1 мая 2001 г. на американском шаттле «Эндевор»).