轟-6K是我國自行研制的中遠程新型轟炸機，具備遠程奔襲、大區域巡邏、防區外打擊等能力。

其是轟-6家族的首個大改型號，相比之前多款改型的小修小補、穩步提升，轟-6K進行的是“脫胎換骨”般的全面升級。原轟-6的設計最大載彈量為9噸，作為常規炸彈載機遂行作戰任務時，一般載彈量大約在3～5噸左右。而轟-6K最多可掛載6枚巡航導彈，單枚彈重接近2噸，6枚彈重約12噸，因而其最大載彈量可能達到12噸。同時，由于機載雷達變更、座艙布局精簡還有取消尾炮等變化，轟-6K比起老轟-6，在自身重量上可能稍有減輕。

轟-6K的最大改進是用D-30KP-2發動機替換了渦噴-8發動機，從外形上看，其與轟-6H等老型號的不同就是位于翼根的發動機進氣道面積明顯增加，由原有的橢圓形變為更接近圓形。這說明發動機進氣量顯著增加，意味著發動機推力等性能也水漲船高。

從數據上看，渦噴-8發動機是蘇聯圖-16轟炸機上裝機的PD-3M發動機的國產仿制型號，單臺海平面推力75千牛，最大推力91.2千牛，而D-30KP-2的單臺最大推力為117.6千牛，比渦噴-8大29%。同時，D-30KP-2作為一臺渦扇發動機，其油耗也遠遠小于渦噴-8，據稱最多可減少20%油耗，這使得轟-6K比起老轟-6性能有很大提高推力的增加首先將提升最大起飛重量和巡航速度，而油耗的減小則對增加航程有利，預計轟-6K的作戰半徑能達到3000千米。

雖然在航程和載彈量方面，轟-6K與世界先進戰略轟炸機存在較大差距在隱身性能上，也與B-2等世界頂級戰略轟炸機更是相差甚遠，但轟-6K具備對美國第二島鏈上的關島、乃至于更遠的中途島和夏威夷群島實施航空突襲的能力，這也使得中國成為繼美、俄、英之后第四個擁有戰略轟炸機的國家，具有重要戰略意義。

為了適應發射新型巡航導彈的需要，轟-6K的機載電子設備也得到了很大改進。轟-6K前機身重新設計后安裝了新型光學瞄準設備、新型機載雷達、新型電子戰與通信導航系統等設備。從外形看，最大的不同就是取消了機頭位置的透明領航員艙和頜下雷達，換成了黑色雷達罩。這說明轟-6K的座艙和航電系統改動很大，已經不需要機頭的領航員了。

轟-6K的機組人員從正副駕駛員、第一領航員、第二領航員、通訊員和射擊員組成的六人機組變成了駕駛、副駕駛、電子戰/通信員和領航/武器系統控制員組成的四人機組。這四名機組人員統一布置在機頭，分2排，每排2人，全部前向乘坐，每人都配備獨立的彈射座椅。如此一來，不僅大大簡化了原先轟-6機組人員在緊急情況下復雜的逃生彈射程序（彈射順序為∶射擊員——通訊員——第二領航員——第一領航員——副駕駛員一駕駛員，而且除2名駕駛員的是向上彈射外，其他4人均為向下彈射，過程極為復雜，成功率很低），而且4名機組成員全部是向上彈射，安全度和救生概率有了質的飛躍。

空下的機頭領航艙被改為雷達艙，機頭的玻璃罩換成了雷達罩，內部安裝一部具備地形測繪、合成孔徑、地形跟隨等功能的新一代機載火控雷達，使轟-6K的低空突防和探測能力大大提升。原先下頜部的雷達安裝位也用來安裝一部集成了紅外熱像儀、可見光攝像機、紫外成像儀和激光測距機等多種光學傳感器的光電轉塔，具備晝/夜光電偵察、激光測距、激光定位和指示打擊等功能，使轟-6K在夜暗狀態下也可以對目標進行精確轟炸。

作為巡航導彈載機，轟-6K對機翼結構、掛架進行了重新設計和加強，將翼下的大型掛架數量增加到6個，每側3個，使其最多能夠掛載6枚遠程巡航導彈。

轟-6K配備的武器中，最具威懾力的當屬空地-20遠程巡航導彈。該導彈是東風-10陸基巡航導彈的空射發展型，長約8.3米，重2.5噸，彈徑約0.7米，射程超過2500千米，采用慣性+數字地圖匹配+“北斗”衛星組合導航方式，具有極高的打擊精度。戰斗部載荷超過300千克，可選用常規彈頭或戰術核彈頭，常規彈頭包括殺傷爆破彈和子母彈等多種類型。

另外，轟-6K還可以在機腹彈倉內，使用復合掛架來攜帶普通航彈、激光制導炸彈或者“北斗”制導炸彈等，用于實施臨空精確轟炸。在剛剛舉行的“中央-2019”多國聯合軍演中，我軍參演的轟-6K轟炸機就通過投擲航彈的方式進行密集轟炸。事實上，在完全掌握了制空權和制電磁權的情況下，轟-6K掛載精確制導炸彈進行打擊的費效比其它戰斗轟炸機要高。此外，該機的彈倉內還可以加裝副油箱，在執行遠程任務時通過攜帶內部副油箱來進一步增加航程。

總的來說，作戰半徑超過3000千米的轟-6K，從大陸沿海機場出發，可以覆蓋整個西太平洋、西南太平洋，從內陸機場出發可以覆蓋俄羅斯全境和南亞次大陸，如果使用射程2500千米的空地-20遠程巡航導彈，其打擊距離更是能達到5500千米以上，具備戰略轟炸能力。

近年來，轟炸機部隊按照向海、向遠的方向，不斷拓展運用范圍，初步具備了信息化條件下的遠程打擊能力和全疆域覆蓋能力，為空軍實現“空天一體、攻防兼備”戰略目標，為維護國家主權、安全和發展利益提供了可靠可用的大國長劍。