Pocisk Ch-555 przed załadunkiem do komory bombowej nosiciela.

Operacji rosyjskiego lotnictwa dalekiego zasięgu, jaka rozpoczęła się 17 listopada, będącej pierwszym w historii realnym zastosowaniem bojowym bombowców strategicznych Tu-95MS i Tu-160, towarzyszyło także pierwsze użycie przeciwko realnemu przeciwnikowi rosyjskich skrzydlatych rakiet manewrujących.

Dzień po oficjalnym przyznaniu przez Rosjan, że katastrofa Airbusa A321 na Synaju była wynikiem zamachu terrorystycznego, rosyjskie lotnictwo strategiczne wykonało serię uderzeń przeciwko obiektom w Syrii. Według oficjalnego komunikatu Ministerstwa Obrony Federacji Rosyjskiej, 17 listopada: od 5.00 do 5.30 rano czasu moskiewskiego, dwanaście bombowców dalekiego zasięgu Tu-22M3 wykonało uderzenia przeciwko instalacjom organizacji terrorystycznej Państwo Islamskie w prowincjach Ar-Rakka i Deir ez-Zor. Od 9.00 do 9.40 strategiczne nosiciele rakiet Tu-160 i Tu-95MS wystrzeliły 34 [później poprawiono na 24 – PB] lotnicze pociski manewrujące przeciwko celom bojowników w prowincjach Aleppo i Idlib. Według rosyjskiego Ministerstwa Obrony, w ciągu czterech dni operacji, od 17 do 20 listopada, samoloty bombowe dalekiego zasięgu wykonały 112 samolotolotów, w tym Tu-22M3 – 96, Tu-160 – 10 i Tu-95MS – 6.
Bombowce strategiczne Tu-160 wystrzeliły 48 rakiet Ch-101 i 16 Ch-555, a Tu-95MS 19 rakiet Ch-555. Średnie bombowce Tu-22M3 bombardowały bombami klasycznymi, najczęściej salwami bomb 250 kg, a niekiedy pojedynczymi bombami 3000 kg.
Do udziału w tej operacji Tu-22M3 zostały tymczasowo przebazowane na lotnisko Mozdok w Osetii Północnej, skąd do celów w Syrii miały około 2200 km, licząc przelot nad Morzem Kaspijskim, Iranem i Irakiem. Bombowce strategiczne Tu-95MS i Tu-160 operowały ze swojej stałej bazy w Engelsie koło Saratowa. Do celu leciały nad Morzem Kaspijskim i odpalały swoje rakiety znad terytorium Iranu w pobliżu granicy z Irakiem. Wyjątkiem było uderzenie wykonane 20 listopada. Tego dnia dwa bombowce Tu-160, startując z bazy Oleniegorsk na półwyspie Kola na północy Rosji, omijając Norwegię i Wyspy Brytyjskie, wleciały przez Gibraltar nad Morze Śródziemne. Pokonując wzdłuż całe Morze Śródziemne odpaliły przeciwko celom w Syrii osiem rakiet Ch-555. Następnie, przelatując nad terytorium Syrii, Iraku, Iranu i nad Morzem Kaspijskim, wróciły do swojej macierzystej bazy w Engelsie, pokonując łącznie ponad 13 000 km. Nad Syrią bombowcom towarzyszyły myśliwce Su-30SM z rosyjskiej bazy w Latakia.
Nie wszystkie pociski dotarły do celu. Sądząc ze zdjęć zamieszczonych w mediach społecznościowych kilka z nich spadło wcześniej. Co najmniej jedna Ch-101 spadła w Iranie zaraz po starcie, jeszcze z nierozpostartym skrzydłem. Użycie lotnictwa strategicznego w Syrii, a szczególnie lot dookoła Europy 20 listopada, jest dla Rosjan przede wszystkim akcją propagandową.
Te same zadania mogły być taniej i prościej wykonane przez rosyjskie zgrupowanie taktycznych samolotów bojowych, operujące z bazy Latakia na terytorium Syrii. Lotnictwo taktyczne także zaktywizowało się w tych dniach. Między 17 i 20 listopada samoloty uderzeniowe Su-24M, Su-25SM i Su-34 z Lataki wykonały 394 wylotów. Dodatkowo 20 listopada osiem innych bombowców taktycznych Su-34 wykonało 16 samolotolotów startując z bazy Krymsk w Rosji.