Ми-6ТЗ - топливозаправщик для сухопутных войск и авиации. Такая модификация предусматривалась с самого начала создания вертолета. Однако серийный выпуск заправщиков начался только в конце 60-х гг. Первыми в строй стали поступать Ми-6ТЗ-СВ, предназначенные для заправки (дозаправки) на земле самолетов и вертолетов фронтовой авиации. В принципе в такую машину можно было переоборудовать любой серийный Ми-6. На борту устанавливались два топливных бака общей емкостью 7400 л (использовались подвесные баки от Ми-10), насосная станция НС-30, две катушки с раздаточными рукавами и пистолетами, другое необходимое оборудование. Для перевозки масел и спирта предусматривались специальные бидоны. В первой половине 60-х гг. военными летчиками-испытателями проводились эксперименты по дозаправке в воздухе Ми-4 от Ми-6. Однако из опытной стадии эти работы не вышли. В начале 70-х годов был выпущен топливозаправщик на базе транспортного вертолета Ми-6А. Эта модификация получила обозначение Ми-6АТЗ.

Модификация	Ми-6АТЗ
Диаметр главного винта, м	35.00
Диаметр хвостового винта, м	6.30
Длина,м	33.18
Высота ,м	9.86
Масса, кг
пустого	27240
нормальная взлетная	40500
максимальная взлетная	44000
Внутренние топливо, кг	6315
Тип двигателя	2 ГТД ПНПП Авиадвигатель (Соловьев) Д-25В (ТВ-2БМ)
Мощность, кВт	2 х 4100
Максимальная скорость, км/ч	300
Крейсерская скорость, км/ч	250
Перегоночная дальность, км	1270
Практическая дальность, км	620
Скороподъемность, м/мин	310
Практический потолок, м	4500
Статический потолок, м	2500
Экипаж, чел	5
Полезная нагрузка:	два топливных бака общей емкостью 7400 л