Основные данные самолёта Ту-126 с четырьмя ТВД НК-12МВ
Длина самолёта (вариант без УХО) 54,1 м
Размах крыла 51,1 м
Высота самолёта 15,5 м
Взлётная масса 171 000 кг
Максимальная скорость на высоте 9000 м 790 км/ч
Крейсерская скорость 650 – 700 км/ч
Практический потолок 10 700 м
Практическая дальность полёта 7000 км
Продолжительность полёта 10 – 11ч
Практическая дальность с одной дозаправкой 10 000 км
Продолжительность полёта с одной дозаправкой 17 – 18ч
Серийный Ту-126
Носовая часть серийного Ту-126 со штангой топливоприёмника
Ту-126 с УХО в полёте
Все серийные машины поступили на вооружение одной авиационной эскадрильи, базировавшейся в Шяуляе, в Литве. После того как эти самолёты были замечены западными разведками, они получили в НАТО кодовое название «Мосс».
После начала их эксплуатации рубеж обнаружения целей был вынесен более чем на 2000 км, причём, учитывая скорость самолёта, этот рубеж мог быть создан в любом направлении не более чем за три часа. Мобильность Ту-126 позволяла маневрировать по глубине и направлению, обеспечивая наращивание средств ПВО в любой точке на любом театре военных действий, что при гигантских размерах СССР было крайне важно. Например, для переброски самолётов с Кольского полуострова в район Владивостока требовалось всего 10 часов. Действия Ту-126, патрулировавших на большой высоте, мало зависели от погоды, в то время как действия кораблей радиолокационного дозора могли быть сильно затруднены при шторме, дожде или снеге. Они могли выполнять свои функции над Северным Ледовитым океаном, где решение задач радиолокационного дозора наземными и корабельными средствами в то время было практически невозможно.
Особенностью Ту-126 являлась малая уязвимость при выполнении боевой задачи. Она обеспечивалась тем, что этот самолёт не мог быть уничтожен ракетами с пассивными радиолокационными системами наведения. Существовавшие в то время ракеты «воздух – воздух» или «поверхность – воздух» были малоэффективны при борьбе с ним, так как он сам их обнаруживал задолго до подлёта с помощью бортовой РЛС и средств радиотехнической разведки. Это позволяло выполнять маневр и срывать захват цели специальной аппаратурой. Ту-126 мог осуществлять функции разведчика корабельных соединений, имевших в своём составе авианосцы. Достаточно высокая скорость полёта давала ему возможность избежать перехвата палубными истребителями.
В ходе эксплуатации Ту-126 дооснащались дополнительными средствами радиотехнической разведки, совершенствовалась система связи с наземными командными пунктами, на части самолётов смонтировали унифицированные хвостовые отсеки (УХО) с аппаратурой РЭП.