С развитием средств ПВО в 60-е годы большие высоты и скорости полета уже не могли надежно защитить атмосферный летательный аппарат от ПВО противника. Боевая авиация переходила к действиям на околозвуковых скоростях на малой высоте, однако создание эффективных ударных стратегических комплексов на основе беспилотных самолётов для этих режимов полёта представляло в тот период технически сложную и весьма дорогостоящую задачу. По критерию «стоимость-эффективность» подобные системы заведомо проигрывали баллистическим ракетам. Работы по ударным стратегическим беспилотным авиационным комплексам свернули - сначала в США, а чуть позже и в СССР.

Работы над новым комплексом «148» (Ту-148) начались в 1965 г одновременно с началом работ над проектом «145» с крылом изменяемой стреловидности - дальним многорежимным бомбардировщиком-ракетоносцем, в дальнейшем ставшим серийным Ту-22М. Осенью 1965 г. в ОКБ определили основные характеристики комплекса, его назначение и возможности модификации с учетом новой конфигурации самолёта-носителя. Применение крыла изменяемой стреловидности в сочетании с двумя ТРД ВД-19Р2 позволяло решить многие противоречия предлагаемых ранее однорежимных самолётов и значительно расширить возможности тактического применения.

Создание Ту-28А показало, что попытки развития базового комплекса только путем увеличения тяги силовой установки и внедрения новейших радиолокационных и ракетных систем не способны в полной мере удовлетворить возросшим требованиям к перспективному авиационно-ракетному комплексу перехвата - требовалась коренная модернизации самолёта-носителя. В 1963 г начались работы над двумя новыми комплексами на основе нового проекта «138» (Ту-138). Радиоэлектронная и ракетная компоненты комплекса по сравнению с Ту-28А практически не изменились. Предлагались два варианта: Ту-138-60 с РЛС «Смерч-А» и новыми ракетами К-60, и Ту-138-100 с РЛС «Гроза-100» и ракетами К-100.

С началом работ по одноступенчатым ВКС на Западе оживились исследования по данной тематике и в СССР. К середине 80-х годов совместно с ЦАГИ, ОКБ Н.Д.Кузнецова и другими предприятиями в ОКБ А.Н.Туполева подготовили ряд предложений по созданию авиационно-космической системы с одноступенчатым орбитальным самолётом с маршевой и корректирующей силовыми установками на основе ЖРД и с наземным или воздушным стартом с тяжелых самолётов. Следующим этапом стало начало проектирования летательного аппарата с маршевой силовой установкой на основе комбинации двигателей принципиально различного типа (ТРД + ПВРД + ЖРД). За 80-е-90-е годы удалось накопить большой научно-технический и технологический опыт, дающий возможность перейти к практической реализации идеи одноступенчатого ВКС. По данной теме за эти годы в ОКБ подготовили несколько проектов с различными компоновками летательного аппарата и его силовой установки. Одним из последних стал проект «2000» (Ту-2000) с комбинированной силовой установкой (ТРД + широкодиапазонный ПВРД + ЖРД).

Исследования, проводившиеся ОКБ Туполева во второй половине 50-х годов по гиперзвуковым летательным аппаратам, показали возможность создания пилотируемою воздушного-космического самолёта (ВКС, согласно принятой тогда терминологии - «ракетоплана»). Такая тема «136» (Ту-136 «Звезда») охватывала широкий круг проблем, связанных с созданием экспериментального летательного аппарата, приспособленного для выполнения военных задач при его нахождении в ближнем космосе. В случае успеха экспериментального ЛА предполагалось перейти к созданию на его базе целой серии военных ракетопланов: разведчиков, бомбардировщиков-ракетоносцев, перехватчиков спутников и ракет противника. Над подобным универсальным ракетно-космическим проектом на основе своих тяжелых ракет-носителей серии «УР» работало также и ОКБ-52.

Создание комплекса ДБР-1 «Ястреб-1» позволило ОКБ накопить опыт аэродинамических расчетов беспилотных самолётов с учетом законов автоматического управления, специфики проектирования и изготовления бортового управления и, прежде всего, систем навигации и управления, технологии изготовления и отработки производства беспилотных ЛА, их испытаний и доводки. Совместно с научно-исследовательскими институтами ВВС определились с идеологией боевого применения и технической эксплуатации ДБР-1 в строевых частях. На основе самолёта «123» и системы ДБР-1 «Ястреб-1» в ОКБ подготовили несколько вариантов их модернизации и модификации. В частности, предлагалось создание самолёта-мишени «123М», рассматривался ударный вариант «Ястреба». До постройки опытных экземпляров и их испытаний довели только полностью спасаемый вариант «139» «Ястреб-2».