На вооружение поступили девять боевых Ту-22 и один учебно-тренировочный Ту-22У. В конце года в полку имелось уже 19 самолетов Ту-22, девять постановщиков помех Ту-22П и три учебных Ту-22У. Однако план полетов на Ту-22 был выполнен только на 36% по причине запрета, наложенного на полеты Ту-22 12 июня. В 1965 г. к освоению Ту-22 приступила 2-я эскадрилья. На вооружении 3-й эскадрильи пока оставались Ту-16, но личный состав к 20 декабря должен был переучиться на Ту-22К. На следующий год впервые общий налет на Ту-22 превысил общий налет на Ту-16: 744 ч против 144 ч. Правда, на Ту-22 летали исключительно днем и в простых метеоусловиях, в то время как полку в случае войны предстояло действовать ночью. В 1965 г. экипаж командира 2-й эскадрильи 203-го полка гвардии подполковника Осадчего впервые в СССР выполнил бомбометание на сверхзвуке.
Отработка пусков ракет Х-22 с Ту- 22К одиночными экипажами производилась начиная с 1966 г., первый практический пуск произведен в 1968 г. экипажем командира полка гвардии полковника А.Н. Волкова. Александр Никитович Волков завершил карьеру маршалом авиации – министром Гражданской Авиации. Уместно отметить, что в должности начальника штаба служил гвардии подполковник Михаил Михайлович Опарин; генерал-лейтенант М.М. Опарин командовал Дальний Авиацией в 1997-2002 гг.
В 1968 г. полк стал полностью готов к боевому применению авиационного комплекса в составе ракетоносца Ту-22К и ракет Х-22. Большое внимание уделялось отработке мер по прорыву ПВО и уклонению от атак истребителей противника. Термин «воздушный бой» в приложении к стратегическому бомбардировщику звучит довольно странно, однако в том же 1968 г. личный состав провел 174 учебных воздушный боя. Конечно, здесь правильнее говорить о маневрировании с целью срыва атаки истребителями или об отрыве. По воспоминаниям летчиков Ту- 22 срыв атак выполнялся довольно легко. На малой высоте и сверхзвуке редкая «птица» могла угнаться за ракетоносцем, не лишенным к тому же возможности маневра.
«Готовить полк к боевым действиям по наземным и морским целям с использованием бомб и ракет Х-22 в обычном и ядерном снаряжении на полный радиус действия в плотных боевых порядках с больших, малых и предельно малых высот и на сверхзвуке. Готовить экипажи к действиям по разгрому авиационных группировок противника с применением обычных и ядерных средств поражения. Комплексное применение средств РЭБ самолетов Ту-22П для преодоления ПВО», – задание на 1969 г. впервые сформулировано столь всеобъемно. По большому счету задачи полка уже не изменялись до начала 90-х годов: работа по авианосным группировкам в Северной Атлантике, по наиболее приоритетным радиолокационно-контрастным целям в глубоком тылу противника. В 1970 г. полк начал осваивать дозаправку в воздухе на Ту-22. Половина полетов выполнялась в темное время суток. 21-26 июня 1970 г. полк принимал участие в учениях «Север». В ходе учений был произведен пуск ракеты X- 22. Экипаж Ту-22 поразил цель прямым попаданием с дистанции 227 км.
С 1970 по 1974 г.г. полку присуждался переходящий приз ОКБ Туполева, в 1975 г. он был оставлен здесь на вечное хранение.
В 1975 г. впервые было выполнено пять групповых пусков ракетами Х-22 по наземным целям на полигонах.
С 1976 г. личный состав стал регулярно тренироваться в выполнении стрельб из кормовой пушечной установки по наземным целям. Сложно сказать, кто такой умный догадался использовать ракетоносец в качестве штурмовика, а главное – зачем?! Не стоит забывать, что пушка на Ту-22 предназначалась для стрельбы снарядами-ловушками с дипольными отражателями. Конечно, могла она стрелять и «нормальными» снарядами, наверное и попасть по наземной цели в принципе тоже можно было, вроде как самолет из рогатки сбить. Обычно хорошим результатам считалось попадание в … полигон. При этом отдельные начальники воздушно-стрелковой подготовки занимали место наблюдения непосредственно в точке прицеливания. Велика была у них вера в возможности отечественного оружия, а точнее -знание его особенностей: не пострадал ни один! Между тем стрельбы по наземным целям выполнял каждый экипаж каждый год. Нормально! Прекратились стрельбы по наземным целям с Ту-22 только в 1991 г., максимум пришелся на 1989 г. – 45 стрельб.
Упражнения по поражению наземных целей бортовым стрелковым оружием выполнялись также с Ту-16, но там ситуация была несколько иной. В экипаж Ту-16 входили воздушные стрелки, а наведение пушек осуществлялось не телевизионным, а оптическим прицелом. В результате опытные стрелки с малых высот реально (проверено на учениях) поражали на выбор танки в колонне.