В июле следующего года 200-й гвардейский тбап полностью перевооружился на Ту-16 и перешел на опытный штат с пополнением инженерно-авиационной и авиационно-технических служб. Тогда же в состав полка было включено три резервных экипажа без самолетов. В дальнейшем их число было увеличено до семи.
С 1956 г. полк начал проводить ежегодные совместные учения с ПВО страны. В отдельных случаях боевая работа проводилась с чужих аэродромов. Так для этих целей экипажи совершали перебазирования на аэродромы Папа (Венгерская Народная Республика) в 1956 г. и на аэродром Шауляй в 1958 г. Кроме того, в течение 1958 г. выполнялись полеты на взаимодействие с ПВО Московского военного округа, с Киевской армией ПВО, с Прибалтийским военным округом. В ходе таких полетов было выполнено 102 посадки на чужих аэродромах. В этом же году 2 экипажа полка были привлечены к программе освоения полетов в Арктике.
За период эксплуатации Ту-16 до августа 1958 г. имели место летное происшествие с поломкой самолета в 1956 г. и несколько предпосылок к летному происшествию в 1957 г. – одна посадка до полосы и несколько случаев выкатывания за пределы ВПП. Кроме того, было произведено 4 вынужденные посадки. Несмотря на это, за то, что полк не имел аварий и катастроф им был получен премиальный фонд в сумме 23540 руб.
Первая катастрофа в полку произошла 2 августа 1958 г. Ту-16, пилотируемый заместителем командира гвардии подполковником П.П. Морозовым, разбился,в результате чего погиб экипаж в составе 6 человек.
Штатный состав полк насчитывал 3 авиационные эскадрильи; 1-я и 2-я ракетоносные и 3-я самолетов радиоэлектронного противодействия Ту-16П, оснащенных станциями постановки активных радиопомех СПС-1 и СПС-2.
К 1960 г. в 200-м тбап подготовлено 32 экипажа, из них 26 экипажей для полетов в сложных метеоусловиях. В этом же году летный состав освоил практику полетов с грунтовых аэродромов. Средний налет в течение 1956-1964 гг. составлял 4500 ч.
В 1963 г. личный состав приступил к подготовке ведения боевых действий с использованием новых ракет КСР-2. Помимо подготовки к нанесению ударов по наземным целям готовятся экипажи по уничтожению авианосных ударных групп и кораблей в море во взаимодействии с ВМФ. К концу года для применения КСР-2 подготовлены 29 экипажей.
29 января 1965 г. в полку потерпел катастрофу второй самолет Ту-16 под управлением командира корабля гвардии капитана Ю.М. Уварова. Машина массой 73,6 т выполняла взлет с грунтовой ВПП. В процессе набора высоты самолет резко увеличил угол тангажа с последующим увеличением левого крена. На расстоянии 450 м от точки отрыва самолет ударился левой консолью о грунт, перевернулся, разрушился и сгорел. Из семи человек экипажа в живых остались двое – командир огневой установки и воздушный стрелок-радист.
В течение трех следующих лет личный состав полка полностью подготовлен к ведению боевых действий с применением ракет, отряды и авиаэскадрильи обучались выполнению одновременных пусков КСР-2 из боевых порядков «фронт» и «пеленг» в условиях широкого применения самолетами средств активных и пассивных радиопомех. За 1966 г. выполнено 575 тактических пусков ракет и 647 тактических бомбометаний.
Летный состав третьей аэ продолжал совершенствовать боевое применение самолетов Ту-16П, оборудованных на тот момент новыми автоматическими станциями типа «Букет». Ту-16П со станциями постановки активных помех предназначались для противодействия наземным РЛС дальнего обнаружения и наведения, а также РЛС целеуказания зенитных ракетных комплексов.
За высокие показатели в боевой подготовке, а также в честь пятидесятилетия Великой Октябрьской Социалистической революции, 4 ноября 1967 г. Командующим Дальней Авиации, полку вручено Памятное Знамя Военного Совета ВВС СССР, оставленное в части на вечное хранение. 22 февраля 1968 г. за боевые заслуги, проявленные в боях по защите Советской Родины и за успехи в боевой подготовке, полк награжден Орденом Боевого Красного Знамени.
В первой половине 1969 г. силами первой аэ полка был выполнен учебно-боевой одиночный пуск модернизированной ракеты КСР-2М. Эскадрилья самолетов Ту-16П приступила к теоретическому изучению новой системы постановки активных помех -Резеда», а после переоборудования самолетов приступила к боевому применению.
Так же в этом году в 1 -й и 2-й аэ в составе 5 экипажей была сформирована и подготовлена группа обеспечения для поиска, маркировки и наведения на малоразмерные цели, а также для применения АГИТАБ.
В 1970 г. полк полностью освоил боевое применение ракетной системы К-16. Внештатная разведывательная эскадрилья полностью подготовлена к выполнению боевых задач и вошла в состав полка как 3-я эскадрилья радиоэлектронного противодействия, вооруженная самолетами Ту-16П.
Ту-22М3, полученный из состава морской авиации ТОФ
В следующем, 1972 г. в полку сформирована 4-я эскадрилья самолетов-заправщиков Ту-163 для обеспечения дозаправки в воздухе днем и ночью дальних ракетоносцев Ту-22 из 121-й и 203-й гв. тбап (аэродромы Мачулищи и Барановичи), а также самолетов-разведчиков Ту-22Р из состава 290-го одрап (аэродром Зябровка).