研制轰-6K的背景是，为改变老轰-6腿短、弹少、看不远的问题，满足对台应急作战急需，满足打击台岛东部地区目标的急需，急需对轰-6大改，全部采用国产，使其成为我军巡航导弹载机，满足对敌目标迂回远距打击需求。某些岛屿东部的军事基地面向太平洋，背对大陆，且有极为坚固的山石保护，假如缺乏能够保证准确命中洞窟大门的高精度打击武器，将难以对其进行有效打击。
同时为加快研制进度，对轰-6主体承力结构不做大改，只针对换发对进气道、尾喷做针对性重新设计和修形，对主翼和尾翼空气动力学匹配做适当调整变更新的航空液压油，以满足发动机进气量增大，推力增大后对飞机影响。
同时，根据近年来我国航空电子技术飞速发展，采用最新电子设备完全彻底替换了老轰-6电子设备，同时采用了电传操纵、隐身涂料等目前国内较成熟的技术对轰-6进行了改造。应该说，轰-6K的研制成功，是对近10年来我国航空制造业综合集成能力的一次大检阅，集中体现了我国航空电子、材料技术的最新成果，为其他老旧航空产品升级改造提供了一条全新的思路。