С вооружением также перепробовали массу вариантов. Сначала под крылом собирались подвесить две, потом четыре ракеты К-9М (модификацию К-9, адаптированную к РЛС «Смерч-A»). Но уже вскоре в ОКБ «Молния» (М. Р. Бисноват) появилась новая ракета — К-40. Изготовленная из титана, она была более легкой и, что самое главное, термоустойчивой (что немаловажно в условиях кинетического нагрева). Ракета могла оснащаться двумя типами головок самонаведения — полуактивной радиолокационной и тепловой. Это существенно повышало вероятность поражения цели. А если вспомнить, что Е-155 предназначался для перехвата скоростных целей, имевших высокий тепловой контраст из-за скоростного нагрева, то станет понятно, что Р-40 с тепловыми головками явились для перехватчика как нельзя кстати.
Традиции сильны, и несколько раз вставал вопрос о дополнении ракетного вооружения перехватчика пушечным, однако, вспоминая о скоростях и высотах действия машины, идею отвергали.
Создававшийся разведчик вселял в военных большой оптимизм. Он в корне отличался от стоявших тогда на вооружении самолетов Як-25РВ, Як-27Р и Ту-16Р, главным образом, тем, что имея такие скорости и высоты полета, был практически неуязвим для ПВО противника. Уже в мае I960 г. ВВС предложили аж восемь вариантов состава бортового разведоборудования. Военным, как всегда, требовалось многое: общая фото- и радиотехническая разведка, топографическая и инфракрасная разведка, ночная фотосъемка. Для реализации задуманного они предложили уместить в самолете-разведчике в различных комбинациях аэрофотоаппараты АФА-42, АФА-44, АФА-45, АЩА-ФА-5, топографический аппарат АФА-41, телевизионную установку «Барий-1». Ночные фотоаппараты НАФА-МК, НАФА-100, НАФА-Я7, станции СРС-4А, СРС-4Б, «Ромб-3», «Куб-3». Для ночных съемок предполагалось использовать 12 фотоосветительных бомб ФОТАБ-100 или 60 ФОТАБ-МГ.
Предлагались и средства защиты разведчика, включавшие в себя: пушку или другое устройство, отстреливавшие дипольные отражатели, авиабомбы «Зарево», создававшие помехи для ракет с тепловыми головками самонаведения, станцию предупреждения об облучении, станцию активных помех и др.
Кроме спецаппаратуры разведчик предполагалось оснастить пилотажно-навигационным оборудованием, идентичным оснащению перехватчика.
Помимо двух основных назначений Е-155, не забыли военные и о варианте носителя. В этом случае под самолетом предусматривалась подвеска авиационной баллистической ракеты.
Надо сказать, что первоначальные требования военных к разведчику были слишком общи, и конструкторы попросили их уточнения. В марте 1961 г. ВВС сформулировали конкретные задачи: разведка позиций ракет и радиотехнических центров, боевой техники, аэродромов, складов, военно-морских баз, кораблей, транспортных средств и т. д. При этом был уточнен состав оборудования и ужесточены требования к параметрам аппаратуры. По существу, предлагалось создать три варианта скоростного высотного разведчика: для аэрофоторазведки и общей радиотехнической разведки, для детальной радиотехнической разведки и для радиолокационной разведки.