Со снятием с вооружения Ту-22К и Ту-95К-22 ракетный комплекс К-22М продолжал оставаться в строю, используясь на самолетах Ту-22МЗ - наиболее современных машинах этого типа. Оснащенные ими части являются основой ракетоносных сил ДА и АВМФ в России и на Украине. К 1994 году на территории Украины и в Крыму насчитывались 92 самолета этого типа.
Силы российской ДА в апреле 1987 года были сведены в 37-ю ВА ВГК. К настоящему времени Ту-22МЗ находятся на вооружении четырех ее авиаполков, а также двух морских ракетоносных полков на СФ и ТОФ (в начале 80-х годов в пору расцвета советской авиации флот располагал полутора десятками полков ракетоносцев).
После нескольких лет неопределенности возобновились и ракетные стрельбы на вновь оборудованных полигонах (их обустройство связывалось не только с выбором малолюдных обширных мест по требованиям безопасности на случай промахов или нештатного поведения ракет, что иногда случалось, но и оборудованием измерительных постов и телеметрических пунктов контроля). Впервые Ту-22МЗ из состава Североморской Киркенес-ской Краснознаменной авиадивизии выполнили ракетные пуски в акватории Баренцева моря в ходе командно-штабных учений «Запад-99», проводившихся на севере России. Нанеся удар вместе с ракетными кораблями флота, 24-26 июня 1999 года ТУ-22МЗ «уничтожили» отряд прикрытия кораблей противника на дальности 100 км, а «главную цель» - с 300 км. В сентябре того же года на ТОФ отряд Ту-22МЗ провел ракетные стрельбы по мишеням четырьмя Х-22.
В ходе совместных учений ВВС России и Украины 1 1 августя 2000 года пара полтавских Ту-22МЗ выполнила пятичасовой перелет на Север и вместе с 10 российскими самолетами атаковала цели на полигоне у Новой Земли. Хотя из-за длительного перерыва только трое летчиков до этого участвовали в пусках, обе мишени-баржи были поражены.
Через две недели, 25 августа 2000 года, экипаж украинского Ту-22МЗ выполнил необычную задачу: обеспечивая совместные учения ВВС и ПВО на полигоне Архалык, после дальнего перелета он произвел пуск ракеты-мишени Х-22, успешно перехваченной и пораженной истребителями Су-27.
6 апреля 2001 года при крупных учениях 37-й ВА, совмещенных с КШУ «Южный щит-2001», был осуществлен пуск Х-22, носивший исследовательских характер: для проверки надежности была взята ракета, хранившаяся на складе 25 лет. Запуск с борта Ту-22МЗ на полигоне Макат прошел успешно, все системы Х-22 отработали штатно. Менее удачно прошли стрельбы на новом полигоне под Читой в сентябре 2002 года - из-за сбоя в наведении ракета упала на территории Монголии, вызвав скандал и требования миллионных компенсаций (такая же промашка имела место в Казахстане, где Х-22 упала рядом с деревней).
