Еще в процессе летных испытаний самолета М-4 выявилась необходимость улучшения его летных характеристик. Это касалось увеличения дальности полета, практического потолка, уменьшения длины разбега.
   Несмотря на уже имеющиеся в КБ Мясищева разработки проекта нового высотного бомбардировщика 2М имеющего слишком много инновационного, было решено провести кардинальную модернизацию М-4, прежде всего для увеличения дальности полета не менее, чем на 40%.
   Основные изменения коснулись носовой части фюзеляжа, отъемных частей крыла, шасси и систем самолета. Прежде всего была улучшена аэродинамика самолета: установка нового профиля крыла, введение крутки на ОЧК до -5°, увеличение площади крыла за счет увеличения размаха и хорды ОЧК, уменьшение угла поперечного «V» горизонтального оперения до 0°. За счет этого уменьшилось лобовое сопротивление самолета и увеличилось аэродинамическое качество, улучшились характеристики устойчивости и управляемости.
   На самолет решили установить двигатели ВД-7 конструкции Добрынина В.А. тягой по 11 000 кг. По сравнению с АМ-3 на М-4 взлетная тяга ВД-7 была на 26% больше, а удельный расход  топлива на 25% меньше. ВД-7 имел меньшие размеры и массу.
   Новые двигатели устанавливались на тех же местах, что и АМ -3 при незначительных доработках каркаса отсека двигателя. Капоты ВД-7 имели такие же обводы за исключением более коротких обтекателей выхлопных сопел и иного расположения некоторых эксплуатационных лючков. Для отвода газовой струи от фюзеляжа и хвостового оперения двигатели развернуты вниз на 4,5° и на 4° в стороны.
   Большая работа по снижению массы конструкции позволила снизить ее на ~ 6 500кг.
   Значительной переделки подверглась передняя гермокабина, прежде всего рабочее место штурмана-бомбардира вследствие переноса радиолокационного бомбардировочного прицела РБП-4 в носовую часть передней кабины. Кормовая кабина осталась прежней. Как и на М-4 все члены экипажа имели катапультируемые кресла.
   Переделке подверглось основное шасси. У передней стойки была изменена подвеска передней пары колес. На основных тележках шасси установили колеса уменьшенного размера – 1500Х500 мм. Самолет оборудован 3-х купольным парашютом общей площадью 185-190 м².
   В целом конструкция самолета 3М повторяет конструкцию М-4 с изменениями и добавлениями указанными выше.
   В КБ Мясищева прорабатывались проекты варианта ракетоносца и с ракетами К-10С и К-20 но дальше проектов дело не пошло, во многом из-за велосипедного шасси. 3М так и остался чистым бомбардировщиком с вооружением практически как и на М-4.
   27 марта 1956 года летчики М.Л.Галлай и Н.И. Горяйнов подняли в воздух первый опытный образец 3М №0201.
   В 1956 году началось серийное производство стратегических бомбардировщиков 3М. Согласно существующему порядку серийная машина должна была получить обозначение М-6. Но для того, чтобы избежать путаницы с чертежами на серийном заводе самолету по просьбе Мясищева был оставлен индекс 3М.
   В связи с отсутствием достаточного количества двигателей ВД-7, около 30 самолетов было выпущено с двигателями АМ-3А. С этими двигателями самолет имел несколько большую длину разбега и на 2500км меньшую дальность. Самолеты с двигателями АМ-3А получили обозначение 3МС, а с ВД-7 – 3МН.
   Всего было выпущено 2 опытных и 74 серийных 3М. Производство самолетов было завершено в 1959 году.
   Первые 3М прибыли в Энгельс в мае 1957 года. Всего в Дальней авиации СССР имелось 4 дбап на самолетах М-4 и 3М.
   

   В 1960 году было принято решение о переоборудовании части бомбардировщиков 3М в самолеты заправщики (в связи с нехваткой заправщиков М-4). Самолеты заправщики с двигателями ВД-7 получили обозначение 3МН-II, с двигателями АМ-3А – 3МС-II, а бомбардировщики 3МН-I и 3МС-I соответственно.
   В 1962-1967 годах в заправщики были переоборудованы 32 бомбардировщика 3М. В основном это были 3МС-II. Их эксплуатация продолжалась до начала 90-х годов. Последнюю посадку самолет заправщик 3МС-II совершил 24 марта 1994 года на авиабазе Энгельс.
   

   

   Самолет-заправщик 3МС-II в музее ДА Энгельс.
Ч.1