“圖-142”是最早的生產型號，裝有4臺功率10300千瓦的渦槳發動機，裝備有“金雕-95”搜索瞄準系統。1970年5月首批生產裝備部隊使用，直到1978年一直生產這種型號。
第二種是改進型“圖-142M”，1975年11月首飛成功，1980年11月交付海軍航空兵使用。該型機主要對電子設備進行了改進，換裝了性能更好的“鳶”式搜索瞄準系統，發動機功率增加到11100千瓦，提高了飛行性能和對潛艇的探測打擊能力。
第三種是“圖-142M3”型，也是性能最好的改型。為了搜索探測80年代以后出現的低噪聲潛艇，增加了新型“海龍”對海搜索雷達、新型反潛聲納系統和反潛武器，加強了電子對抗設備及衛星通信導航系統，強化了對水面艦艇和潛艇的探測和打擊能力。
“圖-142M3”于1993年進入海軍航空兵服役，至今仍是俄海軍重要的岸基反潛力量。
