Оборонительное вооружение бомбардировщиков Ту-95, Ту-95М и Ту-95К-20 состоит из шести пушек АМ-23 в трех установках с дистанционным управлением. На Ту-95К-22 кормовая установка заменена аппаратурой РЭП. Ту-95МС оснащен двумя пушками ГШ-23 в кормовой установке (унифицирована с самолетами Ту-142М и Ил-78).

Ту-95 различных модификаций широко привлекаются к выполнению боевых задач над акваторией Мирового океана, в частности для слежения за перемещением боевых кораблей иностранных государств. Характерным примером миссии такого рода является поиск 28 июня 1993 г. в Тихом океане авианосного соединения ВМС США в составе атомного ударного авианосца «Линкольн», вышедшего из США на смену авианосцу «Нимитц», несшему боевое дежурство в зоне Персидского залива. Для решения задачи было привлечено четыре самолета Ту-95К-22 из состава дальней авиации российских ВВС. На удалении 1400 км от береговой черты самолеты перехватили работу корабельных РЛС авианосного соединения.

Довернув на выявленные источники электромагнитного излучения, экипажи бомбардировщиков на дальности 220 км обнаружили ордер из шести кораблей. Вскоре на дальности три километра были визуально обнаружены четыре корабля, следующие в кильватерном строю. Авианосец находился от них на расстоянии 140 км и шел курсом 190 со скоростью 20 узлов. Первая пара Ту-95К-22 снизилась до высоты 500 м и выполнила его фотографирование. Лишь после второго захода с палубы авианосца на перехват были подняты истребители F/A-18. Вторая пара Ту-95 обнаружила и сфотографировала транспорт снабжения, следовавший отдельно от основной группы.

В ряде случаев самолетам Ту-95 удается сблизиться с авианосным соединением на дистанцию визуальной видимости, оставаясь незамеченными (хотя самолеты имеют достаточно большую величину ЭПР).