隨著水面艦艇裝備的對空雷達能達到300-400公裡的有效探測距離，加上逐漸裝備了射程200公裡左右遠程區域防空飛彈，此時作為我海軍航空兵反艦作戰的主力轟-6D型轟炸機，只能攜帶2枚射程200公裡的「鷹擊-6」空射反艦飛彈，其技術性能和反艦作戰能力，在面對巡洋艦、驅逐艦等主戰艦艇是，已經沒有任何性能上的優勢。
且脫胎於「海鷹-2」反艦飛彈的「鷹擊-6」空射反艦飛彈，末制導雷達技術被證實只需憑藉水面艦艇上的艦載電子幹擾系統，就可以實現對其制導雷達的遠程壓制幹擾，使「鷹擊-6」反艦飛彈完全就喪失目標探測和跟蹤能力，難以有效擊中水面作戰艦艇。
於是，海軍針對轟-6D型轟炸機和空射「鷹擊-6」反艦飛彈存在的問題和不足，以提升載機平臺自身技術水平和戰場生存能力為目的，於上世紀90年代中末期開始，研製轟-6G型轟炸機，全機是在海軍轟-6D型轟炸機的基礎上改造提升而來。
轟-6G轟炸機，是當時與空軍型轟-6H「一機雙型」並行研製的海軍型，對機載航電系統進行了較大規模的更新和升級，新一代機載雷達、通訊控制技術、航空電子等都實現了歷史性突破，新型對海搜索雷達仍然裝備在機頭下方，相比轟-6D使用的245型雷達體積更小、重量更輕，採用了頻率捷變、脈衝壓縮、數位訊號過濾等先進技術，發射機功率增加了35%。
當飛行高度8000米時，對於萬噸級的巡洋艦、重型驅逐艦以上的大型水面艦艇探測距離不小於300公裡，對於其他驅逐艦、護衛艦等海上目標，可以達到不小於200公裡的探測距離，能同時探測15個目標，並對其中4個目標進行跟蹤和打擊，支持射程超過300公裡的新一代中遠程空射反艦飛彈的作戰使用。
轟-6G轟炸機，換裝了全新的電子戰系統，主要有雷達告警系統、飛彈逼近紫外告警系統，以及一套機載有源電子幹擾系統構成。
此外，轟-6G轟炸機，首次使用了國產新型慣導系統、GPS全球定位系統、數位化信息處理系統構成的全新綜合導航系統，導航精度較之轟-6D型轟炸機提高了400%，具備了在更遠距離上實施對海打擊的能力。
轟-6G轟炸機，在外觀上較之轟-6D轟炸機的變化就是，為了增加對海打擊能力，轟-6G在轟-6D基礎上，增加了2個掛架，外掛架由轟-6D的2個，增加到轟-6G的4個，是從外觀上區別轟-6G和轟-6D最主要的外部特徵，看掛架數量，就不容易搞混淆轟-6G和轟-6D兩型飛彈載機。
在轟-6G的4個外掛點，掛載能力都較強，其中，內側掛點的最大外掛能力有3噸，外側掛點外掛能力1.5噸，意味著轟-6G的最大外掛能力達到了9噸。
以前空軍的轟-6轟炸機，有正常載彈量3噸，最大載彈量9噸的說法，但2010年前，其實空軍從未掛載9噸航空炸彈起飛，到了海軍轟-6G手中，轟-6就實現了最大載彈量9噸起飛的目標。
當採用外側雙聯複合掛架，內側三聯複合掛架時，轟-6G最多能攜帶10枚「鷹擊-83K」空射反艦飛彈，在此狀態下，轟-6G仍然具備1500公裡的作戰半徑，1個團的轟-6G飛彈載機，一次就可以向目標投擲200餘枚空射反艦飛彈，實現飽和攻擊，對於任何水面作戰編隊來說都是非常頭痛的問題。
即便有相控陣雷達+艦載垂直發現裝置，遠中近三層防空飛彈+近防炮攔截，都不能保證一定能將所有來襲的200餘枚空射「鷹擊-83K」反艦飛彈攔截掉，總會有一定數量的漏網之魚，擊中其中的水面艦艇，對於任何艦艇來說，都是不可承受的巨大戰損，反艦飛彈的威力是非常驚人的。
其實，對於轟-6G飛彈載機來說，終極武器絕非小巧玲瓏的「鷹擊-83K」反艦飛彈，而是「殺手鐧」武器，不僅超音速而且是重型的「鷹擊-12」反艦飛彈，這傢伙非常厲害，海軍內部將其稱為「航母殺手」。
「鷹擊-12」反艦飛彈採用了全新的慣導加中段數據鏈修正和末端主動雷達的複合制導方式，在末端30公裡時，彈上的主動雷達開機，實施對目標的跟蹤和4倍音速高速衝刺打擊，防空飛彈和近防炮對其很難攔截，確實是水面艦艇的噩夢。
據公開的資料，「鷹擊-12」彈長6.5米，彈徑0.5米，彈重1.5噸，戰鬥部大於300公斤，空射型射程大於400公裡，足以在水面艦艇防區外發射，而飛彈載機不會被遠程防空飛彈所攔截。
對於5000噸級的水面艦艇，只需一枚「鷹擊-12」空射反艦飛彈，足以將其擊沉或重創，對於噸位較大的水面艦艇，只需2-3枚命中就能達到相同的毀傷效果。
由於「鷹擊-12」是一種大空域、高機動性、防區外發射的反艦飛彈，與海軍轟-6G飛彈載機的有機融合，增強了我海軍空射反艦作戰能力，我海軍由此第一次具備了防區外反艦作戰的能力，一架轟-6G外掛4枚大威力的「鷹擊-12」反艦飛彈，一個飛行團的轟-6G飛彈載機出動，足以重創或摧毀一個有巡洋艦、驅逐艦護航的航母作戰群。
當然，是在不考慮航母艦載機的前提下得出的結論，戰時轟-6G能否順利飛到靠近航母作戰群400公裡處，從容地發射「鷹擊-12」反艦飛彈，都是一個未知數。
但轟-6G飛彈載機的出現，以及與「鷹擊-12」空射反艦飛彈的有機配合，確實能給對手以極大的防空反導壓力，這個是實實在在的。
戰時，轟-6G飛彈載機，在岸機大航程重型戰鬥機的護航下，具備接近航母作戰群發射「鷹擊-12」反艦飛彈的能力，一旦「鷹擊-12」反艦飛彈發射成功，對任何水面艦艇的防空反導來說，都是一個非常嚴峻的考驗。