Большой фюзеляж с герметичной кабиной самолета ТУ-114 вполне подошел для размещения радиоэлектронной аппаратуры радиотехнического комплекса РТК "ЛИАНА". Большую вращающуюся "тарелку" обтекателя антенны РЛС разместили над фюзеляжем. Новый самолет оборудовали системой дозаправки в воздухе. Комплекс РТК "ЛИАНА" обнаруживал воздушные цели, начиная со средних высот и наводил на них истребители-перехватчики СУ-11, СУ-15, ЯК-28. В 1961 г. новый самолет АК РЛДН, получивший обозначение ТУ-126, поступил на вооружения ВВС СССР. На Кольском полуострове была сформирована отдельная эскадрилья, оснащенная ТУ-126. В последующем она перебазировалась в Прибалтику.

В процессе эксплуатации самолета выяснилось, что большие винты мощных ТВД создавали помехи бортовой радиоаппаратуре, также досаждала вибрация. Несмотря на это, ТУ-126 продолжал активно эксплуатироваться до начала 90-х годов. В период с 1961 по 1971 гг. было построено 12 машин. К 1986 г. в строю оставалось 10 самолетов ТУ-126. Выявленные недостатки, а также неспособность радиотехнического комплекса "ЛИАНА" обнаруживать цели на фоне подстилающей поверхности, заставили конструкторов начиная еще с 1965 г. приступить к созданию нового комплекса. Созданный на базе ИЛ-7бМА. и получивший обозначение А-50, он начал поступать на вооружение ВВС с 1984 г.