История создания самолетов противолодочной обороны началась в начале 1960-х годов, когда в составе ВМС США появились атомные подводные лодки — носители баллистических ракет большой дальности. В связи с этим от Военно-промышленного комплекса СССР потребовались адекватные ответные меры и проектирование базового самолёта противолодочной обороны (ПЛО) в качестве средства нейтрализации одной из составляющих ядерных сил США началось в 1963 году.
Уникальный̆ противолодочный̆ самолёт океанской̆ зоны не создавали с нуля, в его основу лег успешный и один из самых массовых бомбардировщиков того времени — Ту-95. Однако, когда техническое задание на новый̆ самолёт было сформировано, стало очевидным, что в итоге получится совершенно новый проект и даже внешнее сходство было минимальным.
Ту-142 оснащен совершенным поисково-прицельным комплексом, который включает РЛС кругового обзора для обнаружения надводных целей, датчик магнитных аномалий «Ладога», систему гидроакустических буев (РГБ) и газовый анализатор для поиска субмарин. Благодаря этому самолет способен эффективно обнаруживать и отслеживать подводные лодки на удалении до 5 000 км от аэродрома.
Универсальное боевое оснащение позволяет не только бороться с подводными лодками, но и действовать как стратегический бомбардировщик, нанося массированные удары свободнопадающими бомбами по наземным целям на большом удалении.
Самолет используется для патрулирования и защиты государственных границ и важных морских путей, включая Арктику и Северный морской путь.