Kh-22 được phát triển từ cuối thập niên 1950, khi các quan chức của Liên Xô nhận thấy tên lửa sẽ là một vũ khí chủ chốt của tương lai, và những máy bay ném bom thông thường sẽ trở nên lỗi thời. Đồng thời, công nghệ tên lửa ngày càng tiến bộ cho phép máy bay ném bom thông thường có thể tấn công mục tiêu ở cự ly xa mà không cần phải áp sát mục tiêu, đem lại lợi thế chiến thuật rất lớn.

Các sĩ quan chỉ huy của VVS và AV-MF của Liên Xô đã quyết định cải tạo những chiếc máy bay ném bom hạng nặng của họ thành raketonosets, những máy bay ném bom mang tên lửa. Kh-22 (Tổ hợp 22) được phát triển bởi phòng thiết kế Raduga và sử dụng để trang bị cho Tupolev Tu-22.