Trong Chiến tranh Lạnh, Tu-142 được giao nhiệm vụ tìm kiếm và theo dõi các tàu ngầm Mỹ trên những vùng biển rộng lớn, đặc biệt là các tàu ngầm mang tên lửa hạt nhân.
Tu-142 và P-3 Orion cùng thực hiện nhiệm vụ chống ngầm, nhưng được xây dựng theo 2 hướng khác nhau. Một bên ưu tiên tầm hoạt động và tuần tra đại dương, bên kia chú trọng khả năng tìm kiếm và kiểm soát khu vực biển.