3МД В 1960 году в строевых частях ВВС появился новый бомбардировщик 3МД с двигателями ВД-7Б.

На этой модификации 3М установили более совершенное оборудование, улучшили аэродинамику самолёта. Внешне он отличался удлинённой, заострённой носовой частью со штангой топливоприёмника на конце. При неизменном размахе несколько увеличили площадь крыла. Впервые этот самолёт продемонстрировали в июле 1967 года на выставке авиационной техники в Домодедово. Кодовое обозначение НАТО — Bison-C.
3МЕ Высотный бомбардировщик с двигателями ВД-7П (РД-7П). Их взлётную тягу увеличили до уровня базового ВД-7. Она составляла 11300 кгс и в условиях высотного полёта возрастала на 28 % по сравнению с ВД-7Б. Дальше лётных испытаний в 1963 году опытного образца дело не пошло из-за смены приоритетов у руководства страны в сторону развития ракетной техники.