Вместе с американским Boeing B-52 «Stratofortress» стратегический бомбардировщик-ракетоносец Ту-95 является абсолютным рекордсменом как по сроку службы, так по дальности и продолжительности полетов. Это самый быстрый в мире винтовой самолет и единственный серийный турбовинтовой бомбардировщик. 

12 ноября 1952 года летчик-испытатель А. Д. Перелет и его экипаж подняли бомбардировщик-ракетоносец Ту-95 в первый полет. Полет длился 50 минут на высоте 1 150 метров. До конца 1952 года было выполнено всего 3 испытательных полета. Все шло как обычно с новой машиной - полет, затем долгая стоянка на земле для поиска неисправностей, их устранения и доработок. 13 января 1953 года испытательные полеты на «95-1» возобновились. 17 апреля 1953 года на шестнадцатом полете произошла разрегулировка автоматики установки шага всех 4-х винтов. А. Д. Перелет с трудом смог посадить опытную машину на аэродром. Следует сказать, что Перелет был одним из лучших летчиков того времени и мог летать на совершенно недоведенной машине, искренне удивляясь, почему этого другие не могут, и считая, что в его чутье и природном мастерстве нет ничего особенного. Самолет опять почти на месяц замер на стоянке. ОКБ совместно с ЦАГИ занялись поиском причины дефекта. Вскоре объяснение было найдено, проведены необходимые доработки, и самолет снова был готов к полету.

От прототипа в самолете остались лишь назначение, название и огромные винты ОКБ Жданова, обладающие рекордным (82 %) КПД на всех режимах. Размер винтов и мощность двигателей обусловили еще одну особенность Ту-95 - это очень шумный самолет, его слышат даже гидроакустические системы подводных лодок. Впрочем, для решаемых ракетоносцем задач данный недостаток не критичен. В НАТО бомбардировщик получил кодовое имя Bear (медведь), точно отражающее характер и возможности машины. 

Ту-95 вывез на себе всю ядерную программу Советского Союза. Он сбросил на Новую Землю знаменитую «Царь-бомбу» - самый мощный в истории термоядерный боеприпас АН602, эквивалентный 50 миллионам тонн тротила. 

Любимым развлечением экипажей Ту-95 во времена «холодной войны» было пугать американские авианосцы. Экипажу сообщали координаты корабля, и огромный самолет, снизившись до 200 метров - чтобы не засекли корабельные радары, - серебряной тенью скользил над волнами. Подлетев к кораблю, бомбардировщик с ревом проходил над летной палубой. Вдогонку провокаторам взлетали палубные истребители, но поделать ничего не могли. А в 1966 году сверхзвуковой Lightning, поднятый на перехват появившегося у границ Великобритании Ту-95, маневрировал до того неудачно, что разбился. 

Самолет вооружен шестью крылатыми ракетами Х-55 с дальностью полета до 3 000 километров и ядерной боевой частью. В 2008 году началось оснащение бомбардировщиков высокоточными ракетами Х-101 и Х-555. Они размещаются в спрятанной в фюзеляже барабанной пусковой установке. Еще 10 ракет самолет может нести на пилонах под крыльями. 

По прогнозам военных аналитиков модернизация позволит Ту-95 продержаться на вооружении до конца 2040-х годов.