Ночной вариант включал в себя устанавливаемый в контейнере аэрофотоаппаратУА-47А и четыре кассетных держателя осветительных фотопатронов СФП-2А для плановой двухмаршрутной аэрофотосъемки с малых высот. Контейнер выполнялся термостабилизированным по условиям работы прецизионного оборудования.

Для выполнения радиоразведки в переднем техотсеке разместили блоки станции общей радиотехнической разведки СРС-13С "Тангаж" с антеннами на фюзеляже. Разработанная в Куйбышевском КБ "Экран" СРС-13С работала в диапазоне волн 1,8-300 см и позволяла определять тип РЛС по несущей частоте и периоду следования импульсов, а также их приблизительное местоположение, с записью информации на магнитную ленту бортового регистратора.

В контейнере, кроме АФА, устанавливалась бортовая аппаратура инфракрасной (тепловой) разведки 7Р "Осень" и радиолокационная станция бокового обзора М-202 "Шомпол". Система тепловой разведки типа "Осень" предназначалась для вскрытия обстановки в ИК-спектре и получения тепловых карт местности с высоты 200 м и до практического потолка, позволяя обнаруживать по тепловому излучению даже замаскированные объекты (скажем, боевую технику с работающими моторами или отапливаемые укрытия).

РЛС бокового обзора "Шомпол" обеспечивала разведку радиолокационно-контрастных объектов, выделявшихся на фоне местности, просматриваемой слева и справа вдоль маршрута полета. Система обладал более широким полем обзора с выносом вбок от 4 до 41 км и шириной полосы обзора 24 км. Разрешающая способность станции составляла 7,5-10 м, позволяя обнаруживать движущиеся цели с их селекцией и определением координат. Запись информации от систем инструментальной разведки выполнялась на фотопленку и обрабатывалась после полета на земле в фотооптической лаборатории.

В состав оборудования самолета, помимо прочего, вошли две командные радиостанции Р-832М, связная радиостанция Р-847Т-ЭП с приемником Р-876Т-ЭО, аппаратура засекречивания переговоров Т-817, система дальней навигации АДНС-4, ответчики СРО-2П и СО-69, РЛС "Рубин-1 Л", сблокированная с запросчиком СРЗ-1П или СРЗ-1ДК "Стыковка-3". Аппаратура дальней навигации АДНС-4 (А-711) с цифровым преобразователем ПКЦ (А-713М) обеспечивала самолетовождение в рабочих зонах РСДН-3, РСДН-10 и "Лоран-С" с выдачей штурману текущих географических и ортодромических координат.

Для обеспечения работы нового разведывательного оборудования требовалось тщательное соблюдение режимов полета. Особенно требовательной в этом отношении являлась РЛС бокового обзора, для работы которой следовало выдерживать прямолинейный полете углами крена не более ±5° и угла тангажа от нуля до ±10°. Для удовлетворения этих требований на самолете обновили пилотажно-навигационную аппаратуру, установив доплеровский измеритель путевой скорости и угла сноса ДИСС-7 "Поиск", инерциальную курсовертикаль ИКВ-8 и радиовысотомер больших высот РВ-22Б(А-063Б).

Доработали и средства радиоэлектронной борьбы, включавшие в себя станции СПС-151 МД-1 и СПС-153ДВ (СПС-152ДВ) в УХО, СПС-151Е (СПС-152Е или СПС-153Е) в переднем техотсеке фюзеляжа, аппаратуру оповещения СПО-15С "Береза-С" и три комплекта автоматов АСО-2И-Е7Р, каждый из которых включал по два балочных держателя с кассетами на 32 патрона в каждой. В связи с расширенным составом оборудования и увеличением нагрузки на бортовую сеть система электроснабжения самолета была модернизирована. Самолет с обширным составом аппаратуры потяжелел более чем на 2,5 тонны - вес пустого разведчика достиг50200 кг.

Работы по переоборудованию разведчика были проведены с использованием самолета Ту-22Р No. 905. Этот образец получил обозначение Ту-22РДМ (самолет "АРДМ"), став эталоном для доработки самолетов в строю. Модернизация строевых машин началась в 1981 году, всего переделку на ремзаводах ВВС прошло 13 разведчиков, поступивших на вооружение 290-го одрап в Зябровке.