图-16是前苏联图波列夫设计局为前苏联空军设计的双发高亚音速中程轰炸机，是根据能对西欧北大西洋公约组织成员国的重要军事目标进行战略轰炸的要求而设计的。性能和尺寸大致和美国的B-47、英国的“勇士”、“胜利者”和“火神”轰炸机相当。
该机于1950年开始研制，设计编号为图-88.1952年首次试飞，1955年交付使用。图-16为服役编号。该机大约生产了2000架，1966年开始退役，到1992年仍在服役的各型图-16为63架左右。图-16的北约绰号为“獾”。
图-16的各型外形基本相同，只是设备不同，或局部外形有些改变。共有12种型别，分别是“獾”A、B、C、D、E、F、G、H、J、K、L。现在也有改为加油机的机型，海军航空兵约有30多架图-16加油机。
图-16采用细长流线型机身，后掠机翼，两台涡轮喷气发动机紧靠机身两侧，平尾和垂尾均有较大后掠角。
机翼。采用悬臂式中单翼，双梁盒形结构。整个机翼由中央翼、左右内翼、左右外翼组成。中央翼装在机身上，与内翼在机身两侧对接。内翼可卸，平面形状呈梯形。在内翼上装发动机短舱的前、中段及主起落架。在后部的滑轨上装襟翼。
外翼和内翼的构造相似。外翼翼尖可卸，后部内侧滑轨上装襟翼，外侧支架上装副翼。襟翼为后退开缝式，最大偏转角35°，沿滑轨顺气流后退。副翼有内补偿，并装有调整片。外翼前缘后掠角35°，内翼前缘后掠角45°，机翼相对厚度为12.5%。
机身。采用半硬壳式结构，椭圆形截面。机身由前气密座舱、前段、中段、后段和后气密座舱5个部分组成。前气密座舱包括以镁合金铸件为骨架的透明机头罩。各段对接面均为工艺分离面。前段及后段为油箱，中段为武器舱。
尾翼。采用悬臂式全金属结构，所有翼面均后掠。平尾前缘后掠角45°，为双梁盒形结构，升降舵为单梁全金属结构。垂直安定面为双梁混合式结构，翼尖为木质，方向舵也是单梁全金属结构。
起落架。由前、主起落架及尾橇组成。前起落架有油液氮气缓冲支柱，一对机轮刚性固定于缓冲支柱活塞杆头上旋转的轮轴上。前起落架装有转弯操纵机构，并有机轮中立机构，以保证机轮在起飞离地后能顺航向向后收入前起落架舱内。每个主起落架的小车架上装有前后并列的4个机轮，有油液氮气缓冲支柱，与小车架铰接。每个主机轮都有两个囊式液压刹车装置。
主起落架由液压收放作动筒向后收入机翼上的主起落架舱内。尾橇也装有油液氮气缓冲器，由电动机构向后收入机身内。机尾装有减速伞。
动力装置。采用两台AM-3或PД-3M涡喷发动机，前者推力为85.84千牛（8760千克），后者的推力为93.19千牛（9509千克），安装在紧靠机身两侧的机翼第2大梁后面的短舱内，并固定在机身上。发动机进气道一部分通过机翼两根大梁的腹板开洞穿过机翼，另一部分在机翼的下壁板之下通过。PД-3A和AM-3的性能基本相同，只是用PД-3时，飞机的起飞滑跑距离较短，爬升较快。
飞机全部燃油装在27个橡皮软油箱内，分布在机身、中央翼、内翼和外翼翼盒内，除最先使用的几个油箱外，其余均为防弹油箱。机内载油量为45450升。燃油系统分主燃油系统和起动燃油系统，机上还有空中加油系统和主燃油应急放油系统。
座舱。可以在正常情况下搭载6个乘员。其中两个驾驶员并列坐在驾驶舱内。除C型及D型外，领航员的位置均在玻璃机头内，座位的两侧及下部有装甲。后机身的尾翼下有观察舱。乘员从机身下面进入前、后乘员舱。每名乘员均有弹射座椅，在应急情况下，驾驶员向上弹射，其他乘员向下弹射。
液压系统。为两套独立的液压系统，即主液压系统和刹车液压系统。主系统用于正常收放起落架，开、关炸弹舱门及前轮转弯操纵。刹车液压系统用于正常及应急刹车，应急收放起落架及应急关闭炸弹舱门。两套系统的正常工作压力均为147.1×105帕（150千克/厘米2），并使用牌号为AMГ-10的液压油。
主系统的压力由发动机带动的435B高压油泵提供，应急时可用手摇泵HPO-1提供。刹车液压系统则用电动泵产生压力。两套系统共同使用一个油箱增压及通气系统。两套系统的液压油总容量为115～120升。电磁液压附件在两套系统中占很大比例。主系统及刹车系统均有蓄压瓶，前者用于消除油泵供油不均匀时产生的脉冲现象，后者用于进行主轮的正常及应急刹车。
操纵系统。包括硬式和混合式操纵两种。在驾驶舱内设有供正、副驾驶员使用的双重操纵系统。升降舵和方向舵采用硬式操纵，副翼采用混合式操纵，升降舵调整片采用УT-11电动机构操纵和钢索式机械操纵，方向舵和副翼调整片分别采用MП-100A-36和MП-100A-60电动机构进行操纵，襟翼由MП3-3M电动机构和襟翼螺杆操纵。飞机上还装有AП5-2M自动驾驶仪，其舵机和主操纵系统相连接。
另外，为防止停机时风吹舵面使操纵机构磨损，装有舵面停机制动装置，并与发动机的操纵系统相关联，防止未打开舵面制动装置就起飞。
图-16飞机的空调系统使用由发动机第七压气机来的空气给前、后气密座舱增压和加温。用活门APД-54自动保持座舱内部的空气压力，当飞行高度在2000米以下时可保持海平面压力；在2000～7200米范围内，可保持恒定的压力；在7200米以上时可保持座舱内、外压差为0.39×105帕（0.4千克/厘米2）的恒定值。
当飞机进入作战状态时，为防止座舱压力由于蒙皮穿孔而急剧降低，可用手调活门KKД进行调节。飞机上设有专门系统保证低空飞行时座舱的自然通风，飞机上还有液氧装置。
防冰系统。主要是使用由发动机压气机供给的热空气对机翼前缘加温，防止结冰。发动机短舱各部分的前缘也使用由发动机压气机来的热空气加温，防止在飞行时和地面试车时结冰。垂尾和平尾的前缘防冰采用电阻丝加温装置。此外，飞行员座舱前玻璃和领航员前面的瞄准玻璃采用电热防冰装置，其余用热吹风防冰装置。
电气系统。采用28+0.5伏直流电源系统，由发动机带动的4台ГCP-18000直流发电机（每台发电机功率为18千瓦）及12-CAM-53蓄电池供电。发电机与蓄电池并联工作，电池也可作为储备电源用。另外还有115±3%伏、400赫兹的单相交流系统，由两个交替使用的ДO-4500变流器将直流电变为交流电。飞机的电路为单线制（利用飞机机体作回路），使用BЦBЛ和BЦBЛA两种导线。
机载设备。包括遥控天文罗盘ДAK（领航员使用，可根据天体位置求出飞机实际航向）；1PCБ-70或1PCБ-70M远距通信电台（用于指挥和发报）；PCИУ-3M超短波电台；ABPA-45应急救生电台；机内通话设备；远距无线电航行系统（PC、ДH-1）的接收机CПИ-1；盲目着陆系统CП-50；敌我识别系统：装代号为“克里姆林”-1敌我识别器（包括CP3询问机和CPO应答机两部分）或“克里姆林”-2（将询问机和应答机综合为一个设备CP30）。电子对抗设备有CПC-1或CПC-2电子侦察干扰设备，CPC-1电子侦察精测系统，CPC-3电子侦察粗测系统，TП-1或TП-2干扰机。PБП-4或PБП-6轰炸瞄准雷达，与光学瞄准雎具OПБ-11P协调工作，可进行盲目轰炸，射击瞄准雷达ПPC-1与光学射击瞄准具交联工作。
武器装备。图-16的炸弹舱位于机身中段，正常载弹量3000千克，最大载弹量9000千克。大型炸弹可挂于ДБД-6梁式炸弹架上，小型炸弹挂于KД-3、KД-4框式炸弹架上。采用水平投弹方式轰炸。海上作战时，可装载鱼雷或水雷。使用ЭCБP-49A电动投弹器进行单个或成组投弹。
经过改装的图-16可载单颗重量为2000千克的遥控炸弹。机上装7门射速为1250～1350发/分的AM-23型机炮，一门前炮是固定的，上、下、尾部活动炮塔各有两门机炮。3座炮塔组成飞机后半球的防御火力。上炮塔还可对前半球的上部进行射击。
图-16装有雷达照相机，观察和拍摄轰炸雷达瞄准具荧光屏上的图象。还有几种照相机分别用于昼间照相及检查投弹结果、昼间拍摄低空投弹结果和夜间照相。图-16侦察型可带6部照相机。弹舱内挂4部AФA-34照相机、一部AФA-42/75照相机和一部AФA-33/20照相机。
图-16可带下列几种空——地导弹：1、KC导弹（AS-1），吊挂于机翼下面，单枚或双枚连续发射（间隔70～90秒），发射时，飞机的高度为4000～5000米，速度为700千米/小时；2、AS-5空——地导弹，吊挂于机翼下面，发射时飞行高度为10000米，速度增加到850千米/小时；3、AS-2空——地导弹，吊挂于机身下面；4、AS-6空——地导弹。
图-16加油机翼展33.00米，尾翼翼展11.75米，机长34.80米，机高9.85米，机翼面积164.65米2；机翼后掠角35°，机翼展弦比6.6；主轮距9.78米，前主轮距10.90米。
空重37040千克，正常起飞重量（带弹3000千克）72000千克，最大起飞重量75800千克，允许着陆重量48000千克，最大载油量34360千克，载弹量3000～9000千克，允许使用过载（总重55000千克）+3.17g，（总重大于55000千克）+2.6g。
最大速度992千米/小时，低空限制速度小于760千米/小时；升限12800米，续航时间7小时20分；最大航程6000千米；活动半径2300千米，起飞滑跑距离1885～3165米，着陆滑跑距离2180米。
