تم تقديم طلب جديد على كل من مكتبي تصميم توبوليفومياسيسخيف في عام 1950، كان للقاذفة المطلوبة أن يكون لها مدى 8,000 كم دون أن تحتاج للتزود بالوقود أي بما يكفي لتهديد كل الأهداف الحيوية في الولايات المتحدة. كان من ضمن الأهداف أيضا أن تستطيع الطائرة إلقاء 12 طنا من حمولتها فوق الهدف.
كانت مشكلة توبوليف الأساسية هي المحركات، حيث كان محرك الاحتراق الداخلي للتو-4 ليس قويا بما يكفي للقيام بالمهام المطلوبة، بينما كانت المحركات النفاثة تستهلك وقودا كثيرا ولم تكن تحقق المدى المطلوب. وفرت المحركات التوربينية قدرة أكثر من محركات الاحتراق الداخلي ومدى أفضل من المحركات النفاثة، وسرعة قصوى بين هذا وذاك، لذلك أتخذ القرار باستخدام المحركات التوربينية في الطائرة.
تم اختيار تصميم توبوليف، ووافقت الحكومة رسميا على تطوير الطائرة في 11 يوليو1951. زودت الطائرة بمحرك محرك توربيني من طراز كوزينتسوفإن.كيه-12 يصدر 8.945 كيلو واط من القدرة. على النقيض من التصميم المتقدم للمحرك، كان جسم الطائرة نفسه تقليديا، وزاوية ارتداد الجناحين للخلف 35°، وعجلات هبوط ثلاثية تدخل في جسم الطائرة. طارت التو-95 لأول مرة في 11 نوفمبر1952. بدأ إنتاج الطائرة في يناير1956.
لفترة طويلة، ظلت التو-95 تعرف لقوات الولايات المتحدةوالناتو باسم تو-20. كانت هذه هي التسمية الأولى التي اطلقها سلاح الجو السوفيتي على الطائرة، ولكن مع البدء في تزويد الوحدات السوفيتية المختلفة بالطائرة كانت قد بدأت تعرف باسم تو-95 و المستخدم داخل شركة توبوليف ومن ثم أُلغي اسم تو-20 داخل الاتحاد السوفييتي. ولكن نظرا لوجود تسمية تو-20 في العديد من الوثائق التي حصلت عليها وكالات المخابرات الأمريكية فقد ظل الاسم يستخدم خارج الاتحاد السوفيتي لفترة.
لم تهتم وزارة الدفاع الأمريكية في البداية بالتو-95 وقللت من شأن قوتها، فقد قدرت أن سرعتها القصوى تبلغ 644 كم/ساعة ومداها 12,500 كم. بالطبع روجعت هذه الأرقام أكثر من مرة وثبت أنها غير صحيحة وارتفعت هذه الأرقام أكثر من مرة.
كنظيرتها الأمريكية، البي-52 ستراتوفورتريس، ما زالت التو-95 تخدم في القوات الجوية الروسية بينما تقاعدت عدة قاذفات أخرى أتت بعدها. من أهم أسباب طول عمر الطائرتين هو موائمتها للظروف وقابليتها للتعديل لتمارس عدة مهام مختلفة. صممت التو-95 أساسا لتلقي القنابل النووية، ولكن عدلت بعد ذلك لتؤدي عدة مهام، مثل إطلاق صواريخ كروز، الجولات البحرية (التوبوليف تي يو-142)، وحتى عدلت لتكون طائرة ركاب مدنية (التوبوليف تو-114). كما طورت نسخة أواكس (التو-126) من توبوليف تو-114. خلال وبعد الحرب الباردة، تم التغطية على دور التو-95 العسكري باستخدامها كوسيلة ضغط دبلوماسي بشكل أكبر.