Самолет Ту-16КСР-2 был переоборудован из Ту-16КС и по своим характеристикам отличался от него незначительно. В ходе переоборудования с самолета Ту-16КС демонтировали термоконтейнер с комплектом станции К-11М, балочные держатели БД-187, контрольно-записывающую аппаратуру, все жгуты и электрооборудование "Кометы**, РЛС РПБ-4 и некоторое другое оборудование. После этого на самолете установили более совершенную радиолокационную станцию "Рубин**, балочные держатели БД-352, доплеровский измеритель путевой скорости и угла сноса ДИСС-1, автопилот АП-6Е (вместо АП5-2М), доработали топливную систему.
Крылатая ракета КСР-2 предназначалась для поражения радиолокацион-но-контрастных морских целей типа крейсер водоизмещением не менее 10 тыс. т, а также железнодорожных мостов, плотин и т.п.
Планер ракеты по аэродинамической схеме представляет собой среднеплан со стреловидным крылом и оперением. Длина ракеты - 8,65 м, размах крыла, для удобства транспортировки выпол-неного складывающимся, 4,5 м, угол среловидности крыла и хвостового оперения - 55°, вес ракеты с обычной боевой частью - 4077 кг. Емкость бака с окислителем АК-20Ф (азотная кислота) - 1040 л, с горючим ТГ-02("самин") - 660 л. В головной части фюзеляжа ракеты размещалась РЛС КС-11М и отсек боевой части. Хвостовая часть со съемным обтекателем служила для размещения агрегатов электроспецобору-дования, автопилот и двигатель ракеты. В отличие от ракет КС и К-10, имевших авиационные турбореактивные двигатели на ракете КСР-2 установили жидкостно-реактивный двухрежимный двигатель конструкции А.М.Исаева, работавший на двухкомпонентном топливе, что обеспечивало увеличение высоты пуска до 10000 м. При этом скорость полета ракеты по сравнению с КС возросла на 200 км/ч, дальность пуска, составлявшая 140-150 км впоследствии после незначительных доработок была увеличена на 40-50 км. Тяга двигателя на первом режиме работы составляла 1213 кгс, на втором -707 кгс, расход самовоспламеняющихся компонентов топлива соответственно 5,4 и 2,3 кг/с. Вес двигателя -48,5 кг. Запуск его производился автоматически от временного реле. В зависимости от характеристик цели ракета КСР-2 могла снаряжаться или обычной или специальной боевой частью. Боевая часть ФК-2 фугасно-ку-мулятивного действия применялась для поражения кораблей (вес без взрыва-тельного устройства 850 кг, взрывчатого вещества -684 кг). Боевая часть имела длину 1050 мм,обладала возможностью пробивать броневое покрытие из стали толщиной до 300 мм. Для поражения наземных целей предназначалась боевая часть ФК-2Н -фугасная с активной оболочкой. Специальная боевая часть имела систему автоматики, отрывной разъем и датчик отрыва.
Радиус действия комплекса Ту-16К-16 составлял 1900-2000 км, а дальность пуска ракет - 160-170 км. Для того, чтобы обеспечить пуск с этих удалений операция по взятию цели на автосопровождение начиналась за 20-30 км до отцепки. В отличие от существовавших ранее систем цель бралась на автосопровождение аппаратурой, установленной на крылатых ракетах. При этом имелась возможность направить обе ракеты на одну цель или выбирать для каждой из них свою цель. Отцепка крылатых ракет происходила поочередно. После этого через 7 с запускался двигатель и производился разгон. В зависимости от высоты и скорости полета просадка ракеты после отделения от самолета достигала 600-1200 м.
Через 40 с после отцепки механизм времени выдавал команду на подключение автопилота ракеты к РЛС самонаведения КС-11М, а двигатель переводился на маршевый режим. Обычно к этому времени ракета достигала скорости 1250 км/ч. С приближением ракеты к цели на расстояние 15 км станция
К-11М выдавала команду на разориен-тирование гироскопа упреждения и управление ракетой производилось уже с учетом скорости цели. Эта же команда использовалась для разблокирования стопорного устройства антенны и после того как ее оптическая ось совмещалась с продольной осью ракеты вновь стопорилась. В таком режиме станция К-11М работала до конца полета ракеты. Когда расстояние до цели сокращалось до 450 м станция КС-11М выдавала команду на отключение радиоуправления и ракета продолжала полет, сохраняя последнее положение еще в течение 1,2 -1,6 с после чего переходила на пикирование.
К освоению ракетного комплекса Ту-16К-16 морская авиация приступила в феврале 1963 г. Начало ему положили летчики, штурманы и инженерно-технический состав 540-го мрап 33 учебного центра, в следующем году к переучиванию приступил 12-й мрап авиации БФ, в 1965 г. эскадрилья мрап авиации ТОФ, второй полк из состава этого флота осваивал новую систему в 1967 г. Всего в авиации ВМФ на комплекс Ту-16К-16 перешли четыре мрап.
Первые практические пуски ракет производились экипажами 33-го учебного центра в период с 25 октября по 23 ноября 1962 г. С поступлением ракет КСР-2 начались работы и исследования, направленные на снижение высоты пуска. Оказалось, что без особых затруднений и доработок ракету можно применять с высоты 2000 м. такая возможность была обоснована теоретически в 33-м учебном центре и проведены практические пуски в 1964 г.
