До начала 80-х годов бомбардировщики 3МС и 3МН переоборудовались в топливозаправщики 3МС-2 и 3МН-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.