Для управления оборонительными установками предназначались 4 оптические прицельные станции ПРС-153, а также прицельная РЛС ПРС-1 Аргон. Кроме того, в грузоотсеке размещались системы автоматического сбрасывания диполей АСО-95 и АСО-2Б. Для контроля результатов бомбометания и ведения попутной авиаразведки установлен фотоаппарат АФА-42/100. На Ту-95К была установлена РЛС ЯД, предназначенная для наведения УР. Остальное БРЭО было аналогично тому, что устанавливалось на бомбардировочных модификациях. У Ту-95КМ РЛС осталась такой, как и на предыдущей версии, однако, произошла замена ряда других систем БРЭО. Установлены: разведсистема Ромб-3, прицельная станция ПРС-4, аппаратура РЭП СПС-3, станция оповещения об облучении СПО-3 Сирена-3. На Ту-95К-22 вместо РЛС ЯД установлена ПНА-Б, а также смонтирована аппаратура подготовки и пуска ракет Кама. На Ту-95МС также установлено новое БРЭО, в т.ч. бортовой радиоэлектронный оборонительный комплекс Метеор-НМ.

Вооружение Ту-95 Самолёты поднимают до 12 000 кг боевой нагрузки. У бомбардировщика она была представлена свободнопадающими бомбами калибром от 1500 до 9000 кг, как фугасных, так и ядерных, подвешиваемых в фюзеляжном отсеке. Ту-95В брал под фюзеляж (габариты не позволяли размещать в отсеке) ТЯАБ мощностью 20 и 50 мегатонн, массой до 22 тонн. Также предусматривалась подвеска бомбы мощностью 100 Мт (очевидно, именно её имел в виду Никита Сергеевич Хрущёв, упоминая о кузькиной матери). Основным вооружением Ту-95К и Ту-95КД была КР Х-20 комплекса К-20, подвешиваемая под фюзеляжем в районе бывшего грузоотсека. На Ту-95К-22 там же подвешивалась 1 КР Х-22М, либо 2 - под крылом. Ту-95МС несут КР РКВ-500А(Х-55): 6 на внутрифюзеляжной барабанной многоцелевой ПУ МКУ-6-5 и 10 на 4 подкрыльевых пилонах. Вместо них на пилоны подвешивается до 8 КР Х-55М. Ракетоносцы также могут брать на подфюзеляжную подвеску 2 контейнера для бомб малого калибра. Оборонительное вооружение Ту-95МС состоит из 2 спаренных 23-мм двухствольных пушек ГШ-23Л, размещённых в кормовой оборонительной установке. Все остальные модификации (кроме Ту-95К-22) вооружены 6 спаренными 23-мм пушками АМ-23, расположенными в 3 оборонительных установках: верхней ДТ-В12, нижней ДТ-Н12, и кормовой ДК-12. Общий боезапас - 2 500 выстрелов. На Ту-95К-22 кормовая установка отсутствует, а вместо неё смонтирована аппаратура РЭП.

Боевое применение Ту-95 Ту-95 на экспорт не поставлялись и боевого применения не имели. Вместе с тем, самолёты привлекались для проведения испытаний ядерного и термоядерного оружия. Так, осенью 1961 г. с них во время подобного мероприятия, проводившегося на Новоземельском полигоне, сбрасывались ТЯАБ мощностью 20 и 50 мегатонн.