До начала 80-х годов бомбардировщики 3МС и 3МН переоборудовались в топливозаправщики ЗМС-2 и ЗМН-2. Они пришли на смену М-4-2 в связи с международными договорами о сокращении численности стратегических бомбардировщиков и долгое время являлись основным средством дозаправки в полете машин стратегической авиации, оборудованных системой "Конус". Максимальное количество отдаваемого в полете топлива достигало 40000 кг, производительность агрегата заправки - 2250 л/мин. В начале 1975 года рассматривался вопрос о переделке всех бомбардировщиков 3М в воздушные танкеры для дозаправки сверхзвуковых бомбардировщиков Ту-22М. Но самолет-заправщик Ил-78, созданный в ОКБ Ильюшина, оказался более предпочтительным для этих целей.

Модификация	3МС-2
Размах крыла, м	53.14
Длина самолета,м	51.70
Высота самолета,м	14.10
Площадь крыла,м2	320.00
Масса, кг
пустого самолета	75740
нормальная взлетная	192000
Тип двигателя	4 ТРД РД-3М-500А
Тяга, кгс	4 х 10500
Максимальная скорость, км/ч	925
Крейсерская скорость, км/ч
Практическая дальность, км	12400
Дальность действия, км	9400
Практический потолок, м	12150
Экипаж, чел	8
Полезная нагрузка:	40000 кг топлива