与换发同步进行的是机体、机翼结构的加强和改进，轰6K载弹量明显提高。例如轰6H在翼下只有4个导弹挂架，轰6K增加到6个。轰6K的航电系统也得到彻底升级，配备大型火控雷达、光电瞄准具、导弹逼近告警系统、卫星定位/惯导导航系统，先进计算机、电传系统实现"飞行-火力控制交联"。经过这些改造，轰6K不仅可以发射攻陆巡航导弹、反舰巡航导弹、激光制导炸弹、卫星定位制导炸弹等精确制导武器，就连投掷自由落体炸弹的轰炸精度也比老轰6大有提高。
轰6K的主要武器为长剑20攻陆巡航导弹，长剑20的有效射程在1500-2500公里之间，战斗部重量约为500千克，采用惯导+北斗卫星导航+地形匹配+末端景象匹配的复合制导方式，命中精度达到CEP10米，其打击能力与美军最新的战斧4巡航导弹相若。
新老轰6对比
一个轰炸机团18架轰6K出击时，可以一次向战区发射108枚长剑20巡航导弹。根据美军战斧导弹使用情况统计，摧毁一个发电厂、指挥控制中心之类的重要目标需要发射7枚导弹，这意味着一个轰炸机团一次出动可以摧毁15个左右的战役目标。美军在琉球群岛上共有39处重要军事设施，轰炸机团一次就可以摧毁其半数，极大削弱冲绳基地运作能力，为后续的攻击机群打开空袭通道。
轰6K还可以挂载长剑20的反舰版本--鹰击100反舰巡航导弹。鹰击100的最大有效射程大约为800公里，尽管是亚音速导弹，但可以通过复杂航路设计提高突防能力。鹰击100的射程已超过美军F-18战斗机的紧急截击半径，使用轰6K+鹰击100，会比飞豹+鹰击83更容易组织对美军航母战斗群的饱和攻击。在执行对地精确打击任务时，轰6K可以在机身弹舱内携带16枚500千克北斗导航制导炸弹，一次通过可同时攻击相邻的16个目标。相比之下，飞豹、苏30战斗轰炸机若要进行1000公里距离以上的纵深轰炸，只能携带2-4枚500千克炸弹。在夺取制空权后，轰6K的摧毁能力是战斗轰炸机所不能相提并论的。
准备降落的轰6K
中国空军向进攻型空军转型必须要有现代化的轰炸机，这就是轰6K的战略意义所在。这也是为什么王牌飞行员、前北京军区空军司令员刘玉堤中将在弥留之际，仍忍着强烈的病痛，用颤巍巍的手给空军司令员马晓天写下他最后的心愿："大大发展轰战机"。
前面说，轰6K相比轰6有了脱胎换骨的改进，那么轰6K与逆火轰炸机比较呢？
逆火轰炸机的最大起飞重量是124吨，最大载弹量24吨，最大突防速度达到惊人的2.2倍音速，最大航程6800公里。咋一看，除了最大航程一项，轰6K的载弹量、突防速度均不及逆火。但看待武器装备，很多时候不能只看数据指标，实际使用才是关键。
例如最大载弹量24吨这个指标就只具纸面上的意义。逆火在携带2枚5吨重的AS-6反舰导弹后，它的亚音速作战半径只有2400公里。它要是真满载24吨弹药出击，实际航程估计就会缩短至只能"保卫机场"了。
