型），M2型的主翼略加长，并且依照面积法则对机身进行大量修改，并且将乘员增加到4个，採用两具NK-22发动机且使用方型气口设计，同时将起落架迁移到翼套的位置，不再使用收纳荚的方式。武装上大量地採用长程巡弋飞弹／反舰飞弹，通常是携带1～2枚Kh-22反舰飞弹；后期型的M2型轰炸机改採用更有力的NK-23发动机并且该型号为图-22M2Ye型轰炸机。在服役期间，苏联飞行员把图-22M称为「吆吆」（，英文“Deuce”，有（纸牌或骰子）“两点”、“厄运”的意思），这不是什么抱怨，至少图-22M比起前一代图-22