Второй летный экземпляр самолета — «88-2» (заказ 882) — строился по тем же исходным документам, что и «88-1», но без указания конкретных сроков. Первоначально речь шла лишь о простом «дублере» первой опытной машины, но уже к концу лета 1951 года, когда «88-1» был почти готов и стало ясно, что машина перетяжелена, Андрей Николаевич ставит перед коллективом ОКБ задачу максимального снижения массы пустого самолета. В ОКБ организуется «борьба за вес», цель которой — «скинуть» с машины несколько тонн. Работа шла по трем основным направлениям: во-первых, облегчили несиловые элементы конструкции; во-вторых, по возможности модифицировали силовые элементы таким образом, чтобы без ущерба для прочности выиграть в массе; в-третьих, приняли решение ввести ограничение по скорости полета на высотах до 6250 метров, на которых самолет подобного класса, как правило, не ведет боевых действий. В результате проведенных мероприятий массу пустого самолета удалось снизить более чем на полтонны — до 36,5 тонны.
Проектирование облегченной машины закончили в ноябре 1952 года. К этому времени на серийный завод уже передали рабочие чертежи под «тяжелую» машину, и там полным ходом шла подготовка производства. Передача в серию чертежей «облегченного» самолета и соответствующие доработки на заводе № 22 грозили возможным срывом сроков начала серийного выпуска Ту-16, со всеми вытекающими оргвыводами. Андрей Николаевич, заручившись поддержкой руководства МАП, принимает смелое и столь нужное решение о передаче в серию документации на облегченный Ту-16. Принимается максимум мер для того, чтобы сократить сроки выхода первых серийных машин.
Все чертежи с учетом корректировок ОКБ передало серийному заводу к концу 1952 года. Завод № 22 приступил к развертыванию серии облегченного варианта Ту-16, при этом срок выхода первой серийной машины сдвинулся с июля на октябрь 1953 года. Второй опытный самолет-дублер «88-2» построили в начале 1953 года. Помимо конструктивных изменений дублер в ходе проектирования и постройки претерпел некоторые дополнительные доработки, основанные на испытаниях первой машины: удлинили переднюю кабину, увеличили запас топлива, доработали систему кондиционирования, усилили стабилизатор, несколько расширили мотогондолы и т. д.
К марту 1953 года все доводочные работы на дублере закончились, и 14 марта 1953 года его передали на заводские испытания. Испытания «88-2» проводил экипаж но главе с летчиком-испытателем Н. С. Рыбко, вторым пилотом, как и на «88-1», летал М. Л. Мельников, ведущим инженером по летным испытаниям назначили M. M. Егорова. 6 апреля 1953 года «88-2» выполнил первый полет. Заводские испытания дублера закончились в сентябре 1953 года.
На контрольные государственные испытания самолет был предъявлен 16 сентября 1953 года, а 18 сентября был принят ГК НИИ ВВС. Основную работу на этом этапе выполнил экипаж, возглавляемый летчиком-испытателем А. К. Стариковым. Помимо проверки самого самолета, проводились государственные летные испытания его компонентов, в частности, двигателя АМ-3, радиоприцелов Рубидий ММ-2 и Аргон, оптической прицельной станции ПС-48М. Испытательные полеты закончились 10 апреля 1954 года, практически через год после подъема дублера в воздух. Получив положительную оценку, Ту-16 был рекомендован для принятия на вооружение, что и было узаконено постановлением Совмина СССР от 28 мая 1954 года.
Помимо непосредственных летных испытаний самолета «88-2» много времени ушло на испытания его систем и отдельных агрегатов, которые получили права гражданства на этой машине. На государственных испытаниях дублер показал техническую дальность полета с тремя тоннами бомб — 5760 километров, максимальную скорость на высоте 6250 метров — 992 км/ч, практический потолок — 12800 метров. Максимальная взлетная масса дублера равнялась 72 тоннам, длина разбега приближалась к двум тысячам метров.
Серийное производство Ту-16, как и планировалось, началось в 1953 году. Первым к нему приступил казанский авиазавод № 22. Предприятие, ставшее головным по этому типу самолета, было хорошо оснащено технологически еще в период выпуска бомбардировщика Ту-4. Хотя по внешним обводам многие агрегаты планера Ту-16 сильно отличались от таковых у Ту-4, их конструктивное исполнение во многом было схоже. Это позволило без особых сложностей освоить производство нового самолета, правда, потребовалось перестроить некоторые старые цеха. Вместе с тем казанским авиастроителям пришлось столкнуться с многочисленными новыми и оригинальными конструкторскими решениями. Применение стреловидных крыльев и турбореактивных двигателей, прижатых к фюзеляжу, а также воздушных каналов, пронизывающих лонжероны крыла, потребовало от производственников повышенной точности. Большое количество крупногабаритных цельнофрезерованных деталей требовало особых подходов при сборке. Над внедрением в серию Ту-16 напряженно работал и сам А. Н. Туполев, и его ближайший помощник по этой машине Д. С. Марков, и начальник казанского филиала ОКБ-156 И. Ф. Незваль, и тысячи других инженеров, техников, рабочих, сотрудников вспомогательного персонала.
Отдельных доработок потребовали машины, предназначенные для несения первых «пузатых» атомных бомб. Для этого в фюзеляже было конструктивно изменено несколько шпангоутов и, соответственно, стрингеров и элементов обшивки.
Первый серийный бомбардировщик был выпущен 29 октября 1953 года, а до конца года заказчику сдали еще один самолет. В следующем году в Казани изготовили уже 70 таких машин. Масса пустого самолета находилась в пределах 37,2–37,52 тонны из-за применения различных держателей в зависимости от бомбовой нагрузки.
Последовательно производство различных модификаций Ту-16 освоили три серийных авиационных завода: в Казани — завод № 22, в Куйбышеве — завод № 1 и в Воронеже — завод № 64. К производству некоторых элементов планера подключились другие серийные авиационные заводы Министерства авиационной промышленности. В процессе производства нового бомбардировщика были задействованы сотни заводов и предприятий, поставлявших различные системы, оборудование и комплектующие. Серийное производство самолетов Ту-16 продолжалось до конца 1963 года. Всего тремя заводами было выпущено 1509 машин.
По данным сайта В. Злобина, за 40 лет эксплуатации (!), в катастрофах были потеряны 153 самолета, погибли 597 человек летного состава, по другим данным, с Ту-16 произошло 127 катастроф при 613 погибших.
Андрей Николаевич всегда внимательно следил за судьбами вышедших из его ОКБ самолетов и летавших на них летчиков. Он активно вмешивался в эксплуатацию своих машин на любом уровне, если находил действия командования или начальства неудовлетворительными. Часто лично встречался с летчиками, побывавшими во внештатных ситуациях.
Помимо основного выпуска Ту-16 все три завода активно участвовали в программах модернизации, переоборудуя серийные машины в новые варианты различного назначения или выпуская комплектующие агрегаты под доработки в строю. По программам модернизации ОКБ совместно с серийными заводами и ВВС проделало огромную работу, ведь за период производства на заводах освоили только 11 модификаций машины, а еще более сорока вариантов Ту-16 получили путем доработок на серийных заводах и на ремонтных предприятиях ВВС. А если учесть все существовавшие варианты Ту-16, то это число приблизится к ста. С 1954 года началась долголетняя служба этого уникального самолета. Его создатели в конце 1940-х — начале 1950-х годов вряд ли предполагали, что их детищу придется летать в XXI веке. Последние Ту-16 еще взлетали в небо России, стран СНГ и Ирака и в середине 1990-х, а построенные по советской лицензии китайские аналоги Ту-16 — «Xian» H-6 продолжают эксплуатироваться и служить ВВС КНР и сегодня.
