冷战初期，苏联急切地想缩短同美国在轰炸机发展方面的差距。尽管西方的观察家们认为苏联在核轰炸机方面拥有数量上的绝对优势，然而实际情况却恰恰相反，苏联的航空器设计局在研制这类飞机的过程中承受着巨大的压力。在 50 年代，苏联现役唯一的长程轰炸机是“公牛”——美国 轰炸机的仿制品，鉴于这种轰炸机在性能上的局限，图波列夫设计局研制出了中程的图-16“獾”喷气式轰炸机和图-95“熊”螺旋桨式轰炸机作为其接班人。
“105 工程”的两个方案，右边一个将起落架收入机翼短舱内
然而在尚未被投入现役之前，这些飞机就被证明在受到超音速歼击机的拦截时生存率很低。于是，在 1955 年，图波列夫设计局的设计师们开始了“105 工程”，这个工程的代号是斯拉夫字母表中的第 32 个字母“ю”。为了保证机身及机翼的设计尽可能地简洁平滑，两具 VD-7M 发动机被置于飞机垂直尾翼的根部，这样的设计同时还解决了另外一个问题，那就是一旦两个发动机之一失灵，飞机的平衡性不致受到太大的影响。受到“103 工程”的影响，设计中仍然采用图-16 的机身，仅仅是把机翼的掠角改为了 52 度。原型机于 1958 年 6 月 21 日试飞，然而试飞的结果是该机无法达到设计中超音速飞行的要求；于是一切都推倒重来，新的“105A 工程”上马。“105A 工程”与它前辈的不同点在于减小了机身的面积以降低突破音障时遇到的阻力，并把机翼的掠角重新改为 55 度，此外，由于缩小的机身无法容纳主起落架，它被改装在了机翼以下。
使用 HK-6 发动机的“106 工程”
1957 年出现的“105 工程”原型机
实际上，原设计中关于载弹重量的要求——执行短程任务时载重 12,000 公斤，内油箱全满时载重 3,000 公斤，“105A”并未达到；相对于图-16，其在性能上其主要的进步在于可以以 1.52 马赫的速度掠过目标区域上空。尽管第二架“105A”原型机的坠毁导致了对机身的一些重设计，位于喀山的第 22 国家飞机制造场还是按照“105A”的标准制造了 10 架飞机用于评估，这 10 架图-22B（北约编号“眼罩A”）并未安装任何正式生产型号上的特殊任务设备。另外值得一提的是，这 10 架“样机”在 1961 年的图西诺航空展上作了图-22 的处女秀。
接近生产型的“105A 工程”原型机
图-22 有 4 种衍生型号，其中，最早开始服役的是图-22R（R 是 Razvedchik 的缩写，意为侦察）。图-22R 与“105 工程”基本相同，主要任务是侦察，但是这种型号装备了“鲁宾-1”轰炸雷达，因此也能执行一般的轰炸任务。在批量生产过程中，图-22R 换装了更强有力的 RD-7M2 发动机，与早期图-22R 所装备的发动机相比，RD-7M2 的推力增大了 500 公斤。从1962 年开始，所有的图-22 都安装了受油管，这些图-22R 的型号相应地由图-22R 变为图-22RD（D 是 Dalnii 的缩写。意为长程）。1980 年后，一部分图-22RD 安装了 Ku 波段机载侧视雷达，它们被称为图-22RDK；而另一些图-22RD 则安装了侦察设备，它们被称为图-22RDM。喀山飞机制造厂生产了至少 150 架图-22R/RD，这是“眼罩”家族中生产数量最多的型号。为了向军方提供一种相应的教练型号，图-22U（U 是 Uchobnyi 的缩写，意为教练） 应运而生。这种型号的改动在于，原导航员座椅被拆除，空出来的空间安装了单独的教练座舱，教练座舱的水平高度要略高于驾驶员座舱。不久，这些图-22U 也都安装了受油管，于是它们的型号也就变为了图-22UD，但是西方的专家们显然并不重视这个细微的差别，无论图-22U 还是图-22UD，它们的北约编号都是“眼罩-D”。家族的下一个成员是图-22K 以及图-22KD——北约编号“眼罩-B”，它被用来挂载威力强大的 Kh-22（AS-4“厨房”）空对面导弹，一架图-22K/KD 在机身下可以半埋式挂载一枚 Kh-22，或者在两翼的挂架下挂栽两枚相同的导弹。在外观上，图-22K/KD 可以很容易地与其他型号分辨开，因为安装了“鲁宾-PN”轰炸雷达，它的雷达天线罩加大了，这种型号的总产量是 70 架。图-22 的最后一种生产型是装备了电子战设备的图-22P（P 是 Pomekh 的缩写，意为干扰），其北约编号为“眼罩-E”。
Tu-22 的最初生产型 Tu-22R，右上图是 Tu-22 家族侧面图，从上至下分别是：105 原型机、Tu-22B、Tu-22R、Tu-22PD、Tu-22RDK、Tu-22RDM、Tu-22UD、Tu-22KPD
最初，图-22 似乎命中注定要在苏联远程空军和海军航空兵中扮演乏味的角色，除了演习或者被用来对北约舰队进行飞越侦察以外，它永远也无法参加实战。然而，这种情况在 1973 年发生了变化，在那一年，苏联人分别允许利比亚和伊拉克两国购买数架图-22B，而实际上，这种出口型是安装 RD-7M2 发动机并且拆除了侦察设备的图-22RD。利比亚和伊拉克购买的数量相同，都是 16 架——14 架图-22B 加上 2 架图-22U，分两批交货，他们购买这些轰炸机的目的也是相同的——是为了对付以色列。于是，1973 年晚些时候，在苏联扎阿布罗夫卡空军基地进行了一次联合训练计划：教练团是以舒克辛将军为首的苏联图-22 资深试飞员，一些具有驾驶和维修图-16 经验的伊拉克飞行员和机械师接受了全面的训练，而这些伊拉克人随后又成为了利比亚飞行员和下一批伊拉克飞行员的教练。1974 年晚些时候，第一批两架伊拉克的图-22B 运抵位于伊拉克西部 H-3 军事区中心地带的阿尔.瓦利德空军基地，在那里，它们被分配到“战略旅”所辖的第 7 空军中队，另外的 14 架也在 1978 年到货。值得一提的是，当 16 架图-22 全部运抵后，该中队开始准备接收最新型的，这些米格机于 1980 年初抵达。开始的时候，图-22B 和米格-25RB 被编在同一个中队，这主要是因为有很多飞行员即接受过驾驶图-22 的训练，也接受过驾驶米格-25RB 的训练，再就是这两种“机密”飞机的维修和保养相对简单。利比亚于 1975 年初接收了头两架图-22B，它们被部署到的黎波里附近的汗空军基地，在那里，它们组成了第 1122 中队；到 1978 年，利比亚收到了全部了的 14 架图-22B 和 2 架图-22U。