轰-6M和轰-6K存在诸多差别，主要体现在以下方面： - 动力系统：轰-6M采用WP-8涡轮喷气发动机，油耗高、推力小，限制了航程和载弹量。轰-6K换装D-30KP-2涡扇发动机，后期采用国产化涡扇-18，推力提升约30%，油耗降低20% - 25%，航程显著增加，作战半径可达3500公里以上。 - 武器挂载能力：轰-6M机翼有4个挂架，通常挂载2枚KD-20等巡航导弹或其他反舰导弹，载弹量有限。轰-6K机翼有6个挂架，可挂载6枚长剑-10巡航导弹或鹰击-12超音速反舰导弹等，最大载弹量可达15吨，火力更强。 - 航电与电子系统：轰-6M虽更新了航电设备，但整合性差，操纵复杂，缺乏电子对抗设备。轰-6K取消机头轰炸瞄准舱，换装大型火控雷达，配备光电转塔，具备卫星通信、数据链及综合电子战系统，座舱采用6块液晶显示屏，信息化程度和战场生存能力大幅提升。 - 机体结构：轰-6M基本沿用轰-6原有机体结构，变化不大。轰-6K对机体进行了重新设计，采用大量新型复合材料，取消了全部7门23毫米自卫火炮，尾部炮塔改为APU辅助动力单元，进一步提升性能并减轻重量。 - 机组人员配置：轰-6M座舱沿用老式布局，机组人员数量较多，弹射救生步骤繁琐、成功率低。轰-6K机组缩减到3人，为正副驾驶员与武器控制员，配备独立弹射座椅，弹射救生成功率大幅提高。
