Поступившие в 60-е гг. на вооружение Дальней Авиации и Авиации ВМФ самолеты Ту-22РД, Ту-22КД, Ту-22ПД и Ту-22УД с системой приема топлива «конус-штанга» дозаправлялись от танкеров ЗМС, которым, прежде чем выйти в зону заправки, приходилось лететь практически через всю европейскую часть страны.
Поэтому родилась идея создания для Ту-22 более легкого самолета-заправщика, который мог бы базироваться на тех же или близких по классу аэродромах, что и Ту-22, в частности, в Украине и в Белоруссии. Поэтому ВВС выступили с инициативой создать заправщик Ту-16 с системой «конус-штанга», специализированный для работы с Ту-22.

Систему заправки полностью взяли с ЗМС, уменьшился лишь запас перекачиваемого топлива. Оборудование, размещенное в грузовом отсеке, было съемным, что позволяло конвертировать самолет в бомбардировщик. Для облегчения выдерживания строя при дозаправке (что входило в обязанности летчика заправляемого самолета) на Ту-16Н вдоль фюзеляжа снизу наносилась красная полоса. Всю систему отработали на Ту-16 №1882401, а начиная с 1963 г., на авиазаводе №22 в новый заправщик, получивший обозначение Ту-16Н или изделие «НН», переоборудовали несколько машин.

При освоении системы дозаправки Ту-22 от Ту-16Н в частях Дальней Авиации был выявлен ряд недостатков. Поэтому в 1970 г. ВВС и МАП приняли совместное Решение по доработке системы, в частности, установки фар ФР-100 для освещения зоны заправки. В начале 1971 г. Ту-16Н №1882202 с доработками прошел испытания в ГК НИИ ВВС, после чего переделали все строевые заправщики.

Ту-16НН - такое обозначение получили Ту-16(З), переоборудованные в 1969 г. по системе «конус-штанга». При этом демонтировали оборудование уборки-выпуска топливного шланга системы крыльевой заправки, расходный топливный бак и светотехническое оборудование этой системы, а также пушечную установку ПУ-88. Вновь устанавливались новый расходный топливный бак с насосами, новое светотехническое оборудование, аппаратура управления и контроля за процессом заправки, аппаратура радиовстречи. Внешне Ту-16НН отличался от Ту-16Н только аэродинамическими шайбами на законцовках крыла, оставшимися от Ту-16(З), и дюралевыми накладками на местах снятого светотехнического оборудования прежней системы. Поэтому в ВВС и во многих документах оба самолета назывались одинаково - Ту-16Н. Всего в Ту-16НН доработали 20 машин.

Во второй половине 50-х гг. один из серийных Ту-16 доработали для участия в испытаниях по дозаправке в полете по системе «конус-штанга», но уже в качестве заправляемого самолета. Штанга располагалась перед фонарем кабины пилота Рядом с ней размещались две фары подсвета штанги, а на киле - БАНО зеленого цвета, сигнализирующие о фиксации контакта штанги с конусом. В самолете была проложена топливная магистраль от штанги к бакам №№2, 3,4 и 5, кроме того, доработана система сжатого воздуха для управления штангой, установлена новая топливная автоматика и аппаратура управления системой дозаправки. Несмотря на успешные испытания, дорабатывать строевые Ту-16 не стали. Машина Ту-16Д послужила летающей лабораторией для отработки системы дозаправки ракетоносцев Ту-95КД и Ту-22КД.

Лётно-технические характеристики	Ту-16Н
Экипаж, чел	7
Размах крыла, м	33
Длина, м	34.8
Высота, м	10.4
Площадь крыла, кв.м	164.65
Масса пустого самолёта, кг	37200
Масса нормальная взлётная, кг	72000
Масса максимальная взлётная, кг	79000
Тяга нефорсажная, кгс	19000
Масса топлива нормальная, кг	36000
Масса топлива с ПТБ, кг	45800
Максимальная скорость, км/ч	1050
Крейсерская скорость , км/ч	780
Дальность действия, км	4800
Боевой радиус действия у земли, км	2500
Практический потолок, м	14500

Двигатели
Вариант	Тип	Модель	Кол-во	Тяга нефорсажная одного, кгс
1	ТРД	РД-3М	2	9500

Авиационное артиллерийское оружие
Вариант	Тип	Модель	Калибр, мм	Кол-во	Боекомплект
1	Пушка	АМ-23	23	2

Классификаторы
Базовое применение	Топливозаправщик
Тип двигателя	Реактивный
Тип фюзеляжа	Однофюзеляжный
Конструкция крыльев	Моноплан
Тип оперения	Нормальное однокилевое
Тип ВПУ	Сухопутный трехопорный (передняя)
Расположение двигателей	В крыле
Период	1962-1975
Выпуск	Серийный
Произведено

Дополнительная информация
Конструктор
Принят на вооружение	1963

Модификации
Модель	Описание
Ту-16НН	Такое обозначение получили Ту-16(З), переоборудованные в 1969 г. по системе «конус-штанга». При этом демонтировали оборудование уборки-выпуска топливного шланга системы крыльевой заправки, расходный топливный бак и светотехническое оборудование этой системы, а также пушечную установку ПУ-88. Всего в Ту-16НН доработали 20 машин.
Ту-16Д	Ту-16, доработанный для участия в испытаниях по дозаправке в полете по системе «конус-штанга» в качестве заправляемого самолета. Машина Ту-16Д послужила летающей лабораторией для отработки системы дозаправки ракетоносцев Ту-95КД и Ту-22КД.