В состав системы входили:

• самолеты-носители Ту-16К-26 и Ту-16КСР-2-5;
• два самолета-снаряда КСР-5 с обычными и специальными боевыми частями, а также КСР-2 или КСР-11;
• система управления "Взлет". Самолет-носитель Ту-16К-26 ("НК-26", "НК-4") обозначался в производстве как "заказ 386" и представлял собой модификацию самолета-носителя Ту-16К-11-16. Ту-16К-26 был приспособлен для использования самолетов-снарядов типа КСР-2, КСР-11 и КСР-5. Самолет мог использоваться в варианте бомбардировщика в том случае, если базовый Ту-16К-11-16 переделывался из Ту-16А. Отличие самолета Ту-16К-26 отсамолета Ту-16К-11-16 заключалось только в новом ракетном вооружении и доработках, связанных с обеспечением подвески и пуска самолетов-снарядов КСР-5. Основные изменения заключались в следующем:
• установлена РЛС типа "Рубин-1КВ", которая представляла собой серийную станцию, доработанную в части введения режима обзора местности и выбора цели с помощью аппаратуры ВС-К самолета-снаряда КСР-5;
• доработана система управления пуском КСР-2 и КСР-11 для обеспечения пусков КСР-5, введена аппаратура связи "Рубин-Рица";
• введена система наддува в полете аппаратурного отсека самолетов-снарядов;
• вместо балочных держателей БД-352 установлены БД-352-11-5.

Самолет-носитель Ту-16КСР-2-5 ("НКСР-2-5", "НК-5", в производстве - "заказ 386А") представлял собой модификацию самолета-носителя Ту-16КСР-2 и являлся носителем самолетов-снарядов КСР-2 и КСР-5. Доработка Ту-16КСР-2 в Ту-16КСР-2-5 была аналогична мероприятиям по Ту-16К-26, за исключением установки аппаратуры связи "Рубин-Рица".

Самолет-снаряд КСР-5 был разработан филиалом ОКБ-155 (МКБ "Радуга") в конце 1950-х - начале 1960-х гг. КСР-5 могла снаряжаться обычной боевой частью фугасно-кумулятивного действия или специальной боевой частью. Подрыв обычной боевой части происходил при встрече КСР-5 с целью, подрыв специальной боевой части осуществлялся или при встречи с целью, или на заданной высоте.

По аэродинамической схеме планер КСР-5 представлял собой свободнонесущий моноплан со среднерасположенным крылом и нормальным хвостовым оперением. Фюзеляж - тело вращения большого удлинения. Крыло треугольной формы в плане, малого удлинения, со срезанными концами, тонкого симметричного профиля. Хвостовое оперение состояло из управляемого стабилизатора, работающего в режиме элевонов, верхнего управляемого киля и нижнего складывающегося фальшкиля.

На КСР-5 устанавливался двухкамерный, трехрежимный ЖРД типа С5.35 разработки ОКБ А.М. Исаева с турбонасосной подачей топлива и автоматическим регулированием режимов работы. Запуск двигателя производился автоматически через 3 с после отцепки самолета-снаряда от носителя. Для двигателя применялось самовоспламеняющееся двухкомпонентное топливо (горючее - ТК-02, окислитель - АК-27П).

Аппаратура управления, размещавшаяся на КСР-5, включала в себя бортовую систему управления БСу-7 на базе электрического автопилота, радиоаппаратуру активного самонаведения ВС-К. Для обеспечения нормальных тепловых режимов работы бортовой аппаратуры самолета-снаряда предусматривались специальные средства теплозащиты и теплосъема. В качестве источника электропитания постоянного тока в автономном полете использовались импульсные батареи одноразового действия. В качестве источника переменного тока служили электромашинные преобразователи. До отцепки питание потребителей КСР-5 осуществлялось от бортовой сети самолета-носителя. Связь систем КСР-5 с носителем осуществлялась через специальные электрические отрывные разъемы и воздушные клапаны системы обогрева специальной боевой части и наддува аппаратурного отсека.

В дальнейшем, в ходе серийного производства эти данные были значительно улучшены. Появилось несколько модификаций КСР-5 (КСР-5П, КСР-5М, КСР-5Б, КСР-5Н) по назначению, по составу оборудования и с данными, отличавшимися от базового начального варианта, а также крылатые мишени типа Д-5НМ (МВ).

Летные испытания системы К-26 начались в октябре 1964 г. на двух Ту-16К-26 и Ту-16КСР-2-5, переоборудованных соответственно из Ту-16К-11-16КС #8204022 и Ту-16КСР-2А #5202010. В январе 1967 г. систему предъявили на совместные Государственные испытания, которые она не прошла ввиду неудовлетворительной точности стрельбы по морским целям. Через год К-26 повторно поступила на ГИ, до момента окончания которых (30 ноября 1968 г.) два опытных ракетоносца выполнили 87 полетов с общим налетом 288 часов. Часть полетов по программе совершили другие самолеты, Ту-16К-26 #4200703 и Ту-16К-10-26 #1793014 (об этой модификации - ниже). По морским и наземным целям было выполнено 13 пусков КСР-5, после чего комплекс вновь подвергся усовершенствованиям. Лишь через год, 12 ноября 1969 г., Постановлением Совмина СССР No.882-315 комплекс К-26 приняли на вооружение ДА и Авиации ВМФ. 

Начиная с 1969 г., на ремонтных предприятиях ВВС и Авиации ВМФ в Ту-16К-26 были доработаны 15 самолетов Ту-16К-11-16КС. В вариант Ту-16КСР-2-5-11 - один из основных ракетоносных вариантов Ту-16 - были переоборудованы 125 ракетоносцев Ту-16КСР-2-11. Внешним их отличием от Ту-16К-26 стали цельные створки грузоотсека (без следов входного люка оператора). В вариант Ту-16КСР-2-5 были доработаны 110 Ту-16КСР-2А. В отличие от Ту-16К-26 они имели коллиматорный прицел ПКИ, систему слепой посадки СП-50 и, позднее, - станции РЭП СПС-5М "Сирень". От Ту-16КСР-2-5-11 внешне эти самолеты отличались отсутствием антенны станции "Рица" на фонаре кабины штурмана и наличием носовой пушечной установки. От исходного Ту-16КСР-2А внешне Ту-16КСР-2-5 отличался антенной станции "Роговица" на фонаре кабины летчиков. 

На небольшое количество Ту-16КСР-2-5-11 в 1973 г. была установлена комплексная радиолокационно-оптическая система "Рубин-М", созданная на базе РЛС "Рубин-1KB" и отличавшаяся увеличенной дальностью обнаружения. После оснащения этой системой носители приобрели характерный внешний вид: штатное место установки антенны РЛС было гладким, а большой обтекатель антенны станции "Рубин-1М" располагался снизу фюзеляжа перед грузовым отсеком. Из-за необходимости размещения аппаратуры новой РЛС с самолета пришлось снять топливный бак No.3. Дальность пуска КСР-5 увеличилась до 450 км. На этом варианте носителя пушечная установка ПУ-88, как правило, демонтировалась. Станция "Рубин-1М" аналогичным образом устанавливалась и на Ту-16КСР-2-5. От предыдущего варианта самолет отличался отсутствием аппаратуры "Рица".

Вслед за основным вариантом КСР-5 была создана противорадиолокационная модификация этой ракеты с пассивной головкой самонаведения, получившая обозначение КСР-5П. Самолет-носитель стал называться Ту-16К-26П, а вся система - К-26П. Ее составной частью являлась система управления и наведения «Плот», состоявшая из установленной на носителе и сопряженной со станцией «Рица» аппаратуры разведки работающих радаров АНП-К, аппаратуры пассивного самонаведения ракеты ВСП-К, автопилота ракеты БСу-7Н. Комплекс К-26П обеспечивал с одного захода пуск двух КСР-5П по одной цели, а также пуск двух КСР-5П по двум целям, одна из которых находилась на продольной оси самолета, другая - в секторе с углом раствора 7,5°. После пуска самолет имел полную свободу маневра. Подобно обычному К-26, комплекс К-26П мог применять ракеты КСР-5, КСР-2 и КСР-11. Разработка системы К-26П велась согласно Постановлению Совета Министров СССР No.123-43 от 7 февраля 1964 г. Опытный Ту-16К-26П передали на заводские испытания летом 1967 г., Госиспытания начались в апреле 1972 г., а Постановлением Совмина No.643-205 от 4 сентября 1973 г. система была принята на вооружение Авиации ВМФ. В 1975 г. на флотских ремзаводах Ту-16КСР-2-5-11 стали переоборудовать в Ту-16К-26П. 

Для применения новых ракет КСР-5М комплекс К-26П был модернизирован и получил обозначение К-26ПМ, а самолет стал называться Ту-16К-26ПМ или изделие «НК-26ПМ». На нем установили аппаратуру АМП-М, служившую для сопряжения РЛС самолета с аппаратурой ракет. Вариант ракетоносца, оборудованный для индивидуальной защиты станцией радиоэлектронного противодействия ЛО07, обозначался Ту-16К-26-07.