samoloty poddawano modernizacji z nowymi silnikami NK-12M i NK-12MW. Według części literatury, samoloty przystosowane do przenoszenia bomb atomowych, z ogrzewaną komorą bombową, izolowaną azbestem instalacją elektryczną, specjalną aparaturą i zasłonkami szyb od blasku wybuchu, nosiły oficjalnie oznaczenie Tu-95A. Faktycznie jednak wszystkie seryjne bombowce miały te modyfikacje, a oznaczenie Tu-95A(MA)stosowano jedynie dla samolotów wykorzystywanych przez specjalną eskadrę przeznaczoną do badania problematyki użycia bomb atomowych na poligonach, z dodatkową aparaturą pomiarową.
Jeden samolot przebudowano na przełomie 1956/1957 roku na prototyp wersji zmodernizowanej Tu-95M, z mocniejszymi silnikami NK-12M o mocy startowej 15 000 KMSamolot ten, o numerze 5800101, według był pierwszym samolotem seryjnym, a wedlug – szóstym.. Pozwoliły one na zwiększenie masy startowej do 182 200 kg, w tym powiększenie z 80 do 90 ton zapasu paliwa. Przełożyło się to na zwiększenie zasięgu praktycznego do 13 200 km z ładunkiem 6000 kg, a dzięki nowym śmigłom wzrosła też prędkość. W służbie osiągano zasięg lotu rzędu 14–17 000 km. Dzięki drobniejszym zmianom konstrukcyjnym polepszyła się też stateczność samolotu.