• Tu-95/1 - Nguyên mẫu.
• Tu-95/2 - Nguyên mẫu.
• Tu-95K - Phiên bản thực nghiệm để thả một chiếc máy bay phản lực MiG-19 SM-20 từ trên không.
• Tu-95M-55 - Mang tên lửa.
• Tu-96 - dự án máy bay ném bom tốc độ cao, chưa bao giờ cất cánh.
• Tu-119 - Dự án máy bay dùng năng lượng hạt nhân. Như Tu-96 nó không cất cánh.
• Tu-142LL (Letayushchaya Laboratoriya - Flying Laboratory) - Máy bay thí nghiệm động cơ.
• Bear A (Tu-95/Tu-95M) - Biến thể căn bản của loại máy bay ném bom chiến lược tầm xa và là mẫu duy nhất không được trang bị mũi tiếp dầu trên không.
• Bear-A (Tu-95U - Uchebniy) - Phiên bản huấn luyện.
• Bear B (Tu-95K/Tu-95KD) - Được thiết kế để mang tên lửa không đối đất AS-3 Kangaroo. Máy bay Tu-95KD là chiếc đầu tiên được trang bị mũi tiếp dầu.
• Bear C (Tu-95KM) - Các phiên bản sửa đổi và cải tiến của Bear B, đáng chú ý nhất là các hệ thống trinh sát cải tiến. Các hệ thống này sau đó lại được chuyển đổi thành cấu hình Bear G.

• Bear D (Tu-95RTs - Razvedchik - Tselev ukazatel') - Biến thể của cấu hình Bear A căn bản, được thiết kế lại để hoạt động trinh sát trên biển và nhắm mục tiêu cũng như trinh sát điện tử (ELINT) hoạt động trong Không quân Hải quân Xô viết. Chiếc máy bay này xuất hiện trong techno-thriller Red Storm Rising của Tom Clancy.
• Bear E (Tu-95MR) - Bear A được chuyển đổi để thực hiện nhiệm vụ trinh sát chụp ảnh và được chế tạo cho Hải quân.
• Bear F (Tu-142/Tu-142M) - Ban đầu được thiết kế làm máy bay tuần tra trên biển bổ sung cho loại Bear D, Bear F phát triển trở thành chiếc máy bay chống tàu ngầm (ASW) đầu tiên của Hải quân Xô viết trong Chiến tranh lạnh. Các biến thể chống tàu ngầm được đặt tên định danh là Tu-142M2 (Bear F Mod 2), Tu-142M3 (Bear F Mod 3), và Tu-142M4 (Bear F Mod 4). Chiếc máy bay này xuất hiện trong bộ phim năm 1990 The Hunt for Red October của Tom Clancy.
• Bear G (Tu-95K22) - Chuyển đổi những chiếc ném bom Bear cũ, để mang tên lửa AS-4 Kitchen và được trang bị các hệ thống điện tử hiện đại.

• Bear H (Tu-95MS/Tu-95MS6/Tu-95MS16) - Máy bay triển khai tên lửa hành trình hoàn toàn mới dựa trên khung chiếc Tu-142. Biến thể này trở thành bệ phóng của tên lửa hành trình Kh-55 (AS-15 Kent). Bear-H là tên do giới quân sự Mỹ đặt cho Tu-142 trong khoảng thời gian trước thập niên 1980 khi họ còn chưa biết tên định danh của nó.
• Bear J (Tu-142MR - Morskoy Razvedchik) - Biến thể của Bear F được chuyển đổi để sử dụng trong viễn thông tàu ngầm cũng như chỉ huy, kiểm soát và viễn thông (C3) khác.
• Bear T (Tu-95U) - Biến thể huấn luyện, được chuyển đổi từ những chiếc Bear A nhưng hiện đều đã nghỉ hưu.

Nhiều biến đổi dựa trên khung căn bản của loại Tu-95/Tu-142 đã tồn tại nhưng chúng phần lớn không được giới tình báo phương Tây công nhận hay chưa bao giờ đạt tới giai đoạn hoạt động trong quân đội Xô viết. Một trong những chiếc như vậy, được gọi là Tu-95V, đã được dùng để ném quả bom hạt nhân Tsar Bomba.