相比B-52，我国轰6K的改进更大，轰6K为全新生产，与老轰6比较可以说是脱胎换骨、焕然一新。
首先轰6K改用了俄制D-30涡扇发动机，后续生产应该会使用国产涡扇18发动机。D-30发动机推力达到12吨，比轰6原来的涡喷8发动机提高了超过30%，耗油率也大大下降。这样轰6K将拥有更大的起飞重量和作战半径。
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。
