轰6K的航电设备先进与否只能从侧面去证实，也无法了解具体型号的性能。国外报道称，轰6K前机身重新设计后安装了新型光学瞄准设备、加装了标准数据链系统，座舱采用6个彩色数字式多功能显示器，采用新型雷达等。据说该机还采用了电传操纵。对于轰6这样一种大型亚音速轰炸机，如果能用电传操纵系统完全取代原有的“硬式”助力操纵系统，且不说飞行员负担大幅减轻、飞行品质明显提高，单是节省下来的结构重量就是十分可观的。但是，我们可以预计到，在轰6K不太可能完全取消机械备份，但至少可以为以后进一步改进留下余地。除此之外，还有消息称轰6K也使用了国内较为成熟的隐身涂料技术，具体情况无从得知。
轰-6的主要武器为250、500、15000、3000公斤系列常规炸弹，正常载弹量为3吨，最大载弹量可以达到9吨。
其炸弹武器包括核弹和早期采用过的250-1、500-1型普通炸弹。之后250/500/1500/3000-2型高阻爆破炸弹等陆续装备轰-6使用。250/500/1500/3000-2系列炸弹是在苏联фAB-M54系列爆破炸弹基础上改进研制的，60年代中期服役，适于轰-6弹舱内挂，中高空投掷。
该系列的四型炸弹的技术指标如下：
250-2型：全长1.5米，弹体直径0.325米，尾翼翼展0.41米，弹重236千克，装97千克TNT
500-2型：全长1.5米，弹体直径0.45米，尾翼翼展0.57米，弹重473千克，装200千克TNT
1500-2型：全长2.77米，弹体直径0.63米，尾翼翼展0.79米，弹重1448千克，装658千克TNT
3000-2型：全长3.3米，弹体直径0.82米，尾翼翼展0.41米，弹重2840千克，装1350千克TNT
轰-6的防御武器为7门航炮，一门航炮固定安装在机身头部右下侧，其余6门航炮分别安装在机身上部、下部和尾部的活动炮塔上，各个炮塔各装两门航炮。 雷达由射雷-3射击雷达控制，与射瞄-6航空光学射击瞄准具构成机上自卫性的航空火力控制系统，能对航炮进行遥控和自动跟踪目标。
1981年，在轰-6机上加装第二代自动领航轰炸系统，深受部队欢迎。为了提高轰-6的自卫生存能力，1980年，完成了轰-6机加装自卫干扰设备的改装。
轰-6的火控系统主要由第二代自动领航轰炸系统组成，包括多普勒雷达、轰炸雷达、光学轰炸瞄准仪、计算机、航向姿态系统、自动领航仪、无线电罗盘、无线电高度表、自动驾驶仪和速度传感器组成。
轰-6的逃生系统继承自Tu-16一样有严重的设计不良问题，轰-6乘员共6人，每位机组成员均拥有弹射座椅与依赖重力与气动力手动抛弃的紧急出口，除2名驾驶员的是向上弹射外，其他4人均为向下弹射。机上配有两个充气救生艇。
依操作技令，轰-6逃生时空速不可大于时速620公里，离机后5秒降落伞才会完全张开，轰-6的逃生准备工作极其繁琐且全靠手动控制，每位机组员要完成6至8个顺序不可逆的手动弹射准备动作才能完成逃生，且机组员间彼此的逃生顺序不可有误，不然会有因气流干扰关系导致其他机组员无法顺利抛弃出口舱盖的可能性，而此攸关每位乘员都能逃生成功与否的人员逃生顺序全靠机内通话系统由正驾驶下达口令指挥，考量到发生事故需要逃生时多半已经是无法妥善控制飞行姿态或有人员负伤的紧张状态，此时还要仔细听从正驾驶口令依序手动执行完成这一连串每位机组员都不允许失误发生的步骤才能顺利逃生，这一切因素导致轰-6的逃生速度缓慢且成功率极低。
1969年服役至1995年间轰-6共发生8次事故，仅有2人成功逃生。对照苏联的Tu-16操作经验来看，于苏联服役的Tu-16一但发生故障驾驶较倾向选择迫降而不勉强在空中逃生，这也透漏出苏联操作人员对该机种空中逃生步骤成功率的疑虑。
战略战役方面，轰6K具备了远程奔袭、大区域巡逻、防区外攻击(核与非核)能力，其作战模式选择多、完成任务的种类多、打击目标多、机动灵活，在和平时期是不可小觑的震慑力量。轰6K的作战半径可达3500公里，加上携带射程为1500~2000公里的战略巡航导弹，其对战略目标的攻击距离就达到了4000 5000公里(最低标准)。轰6K由于突防能力不强，只适合作为导弹平台在防区外实施打击。轰6K可以在海上，甚至是中国本土范围内就可对周边敌对国家及地区的本土实施纵深打击。
战术战役方面，冷战时期，战略轰炸机只作为威慑力量的核盾牌，常规战斗力较弱，有的根本没有常规轰炸能力，像美国B一58“盗贼”(也正是这一点它才匆忙退役)和苏联图一95MS(俄罗斯计划改进以具备战术能力)等。现今战略轰炸机不仅可以执行战略任务，也可以执行战术任务，精确制导武器出现，使其打击目标能力大大增加。轰6K也具备这种的能力。
该机服役意味着中国具备对美国关岛以及中途岛和夏威夷群岛进行航空突袭的能力，同时也使中国成功地坐拥了继美国、俄罗斯以及英国之后第四个拥有战略轰炸机的国家。
