Боевой частью стратегической ядерной КР «Томахок» (BGM-109A) служит боеголовка W-80 (масса 123 кг, длина около 1 м, диаметр 0,27 м и мощность 200 кт). Подрыв производится контактным взрывателем. Радиус зоны разрушения 3 км.
Стратегическая неядерная КР BGM-109C снаряжена моноблочной (полубронебойной) БЧ, a BGM-109D - кассетной, которая включает до 166 малокалиберных бомб BLU-97B комбинированного действия (масса каждой 1,5 кг) в 24 связках. Тактическая КР BGM-109B оснащена фугасной БЧ В-61 (масса 454 кг) или WDU-25B, разработанной для управляемых снарядов «Буллпап».

Флотские модификации
RGM/UGM-109A
Исходная модификация «Томагавка» (хотя на вооружение была принята позднее противокорабельной TASM) — крылатая ракета большой дальности с ядерной боевой частью. Первый пуск серийного образца был проведён в 1980 году, но из-за длительной доводки ракета официально была принята на вооружение лишь в 1983 году[35].

Ракета имела инерциальную систему управления, дополненную рельефометрической системой коррекции TERCOM. Она оснащалась ядерной боевой частью W-80 с мощностью энерговыделения, изменяемой от 5 до 200 килотонн. Дальность ракеты превышала 2500 км (самая дальнобойная модификация). Ракеты BGM-109A предназначались для размещения на надводных кораблях (позднее стала обозначаться как RGM) в пусковых установках ABL, и на подводных лодках (модификация UGM), для запуска через стандартный 533-мм ТА[35].

Технически, BGM-109A рассматривалась ВМФ США как равноэффективное оружие превентивного/ответного удара, так как возможность базирования на неспециализированных носителях облегчала её развертывание у территории противника, а обнаружение и перехват ракеты из-за малой высоты полета представляли собой серьёзную проблему для существовавших в 1980-е средств ПВО[36].

Все ракеты BGM-109A были списаны в рамках договора СНВ-I[сн. 3] в начале 1990-х.

RGM/UGM-109B Tomahawk Anti-Ship Missile (TASM)
Одной из первых неядерных моделей ракеты (и первой моделью, принятой на вооружение) была дальнобойная противокорабельная ракета под обозначением RGM/UGM-109B TASM. Конструктивно TASM представляла собой «Томагавк», на котором система TERCOM, бесполезная при полётах над морем, была заменена активной радиолокационной, аналогичной ГСН ПКР «Гарпун». Ракета предназначалась для поражения надводных целей на больших дистанциях и была оснащена 450-килограммовой полубронебойной боевой частью.

Максимальная дальность применения TASM составляла 450 километров. В отличие от советских дальнобойных ПКР вроде П-700 Гранит, TASM пролетал всё это расстояние на сверхмалой высоте (около 5 метров над уровнем моря) и не мог быть обнаружен корабельной РЛС на большом расстоянии[37].

Из-за дозвуковой скорости ракеты полёт на максимальное расстояние занимал около получаса. За это время быстроходный корабль мог выйти из расчётного района нахождения, поэтому, прибыв в точку предполагаемого расположения цели, TASM начинал поисковый манёвр «змейка»[38]. ГСН TASM могла распознавать размеры кораблей и выбирать наиболее крупные[39]. При приближении к цели ракета выполняла запрограммированные маневры уклонения и либо атаковала её в бреющем полете, ударяя в борт (для крупных кораблей), либо выполняла манёвр «горка» и падала на цель из пикирования (для небольших маневренных катеров). ГСН ракеты работала на переменных частотах, и могла функционировать в пассивном режиме, наводясь на радары противника.

Ракета могла запускаться из тех же пусковых установок, что и обычный «Томагавк», как и из торпедных аппаратов подводных лодок.

Несмотря на большую дальность и малую высоту полёта, TASM была довольно примитивной ракетой, не способной осуществлять координированные схемы атаки, поэтому ВМФ США оценивал его боевую ценность не слишком высоко. Кроме того, ракета не имела системы опознавания «свой-чужой», что делало её применение в присутствии рядом с целью дружественных или нейтральных судов затруднительным. Был выдвинут ряд предложений по модернизации ракеты, в частности — по оснащению её дополнительным целеуказанием с орбитальной платформы или палубного вертолёта, но они не были реализованы. В начале 2000-х, в связи с относительным снижением международной напряженности, ракета была снята с вооружения, и все существующие образцы были переделаны в другие модификации[39][сн. 4].

В 2012 году фирма «Raytheon» предложила возродить TASM в виде дешевой модификации для существующих «Томагавков»[40]. Проект рассматривался флотом как запасное решение на случай неудачи новой дальнобойной противокорабельной ракеты LRASM; однако, главной претензией к проекту была относительно высокая ЭПР ракеты, что (при её дозвуковой скорости и отсутствии возможности прятаться за рельефом при действиях над морем) делало новую TASM легкой жертвой для современных систем ближней ПВО кораблей. В настоящее время [какое?]проект пересмотрен в план создания модификации двойного назначения, способной поражать как наземные, так и морские цели[41].

RGM/UGM-109C Tomahawk Land-Attack Missile — Conventional (TLAM-C)
Первая модификация с неядерной боевой частью, предназначенная для поражения наземных целей. Разрабатывалась ВМФ США для точного поражения стратегически важных объектов в тылу противника.

Вместо ядерной боевой части ракета получила осколочно-фугасную 450-килограммовую боеголовку WDU-25/B. Более тяжёлая в сравнении с ядерной боевая часть вынудила уменьшить дальность полёта ракеты до 1250 км (1600 — в версии Block III).

Так как инерциальная система наведения обеспечивала КВО порядка 80 метров, что было недостаточно для неядерной боевой части, ракета была оснащена системой оптико-электронного распознавания целей AN/DXQ-1 DSMAC (Digital Scene Matching Area Correlation). Система позволяет ракете распознавать наземные цели, сопоставлять их с имеющимся в памяти бортового вычислителя изображением цели и выполнять наведение с КВО с точностью до 10 метров[42].

Первая модификация ракеты — Block-II — атаковала цель только на бреющем полёте, строго по курсу. Последующая модификация — Block-IIA — имела два режима атаки: «горка» с последующим пикированием на цель сверху и Programmed Warhead Detonation — подрыв ракеты точно в момент пролёта над целью.

Модификация Block-III, предпринятая в 1994 году, имела более мощный двигатель и новую боеголовку WDU-36/B меньшей массы, но сопоставимой мощности. Это позволило увеличить радиус ракеты до 1600 км. TLAM-C Block-III была первой ракетой в семействе, получившей в дополнение к инерциальному наведению и системе TERCOM систему наведения GPS.

Планировавшаяся, но не осуществлённая по экономическим причинам, модификация Block-IV TMMM (Tomahawk Multi-Mode Missile) предполагала создание единого образца ракеты, способной атаковать как наземные цели, так и корабли. Предполагалась установка новой радиолокационной системы распознавания цели. Программа была закрыта в пользу программы Tactical Tomahawk.

RGM/UGM-109D
Модификация TLAM-C с кассетной боевой частью, включающей 166 суббоеприпасов BLU-97/B CEB. Предназначалась для поражения площадных целей, вроде аэродромов, и скоплений войск противника. Из-за большой массы кассетной боевой части эта модификация ракеты имела наименьшую дальность из всех, равную 870 километрам[42].

BGM-109E
Предполагавшаяся противокорабельная модификация, на замену TASM. Не осуществлена, разработка прекращена в середине 1980-х. Обозначение BGM-109E позже передано иной модификации ракеты[42].

BGM-109F
Предполагавшаяся противоаэродромная версия BGM-109D с более тяжёлыми суббоеприпасами для эффективного выведения из строя ВПП аэродрома. Не осуществлена, разработка прекращена в середине 1980-х[42].

BGM-109H
Предполагавшаяся версия ракеты TLAM-C Block-IV c пенетрационной боевой частью для поражения подземных объектов и укреплений. Не осуществлена. Обозначение BGM-109H позже передано иной модификации.

RGM/UGM-109E Tactical Tomahawk
Модификация ракеты, призванная сделать её более пригодной для тактической поддержки войск, то есть применения в непосредственной близости от линии фронта. В ходе программы были приняты меры по снижению стоимости ракеты в сравнении с предшествующими образцами за счёт использования более лёгких материалов и более дешёвого двигателя Williams F415-WR-400/402. Система спутниковой связи UHF даёт возможность перенацеливать ракету в полёте на любую из 15 заранее запрограммированных целей. Установленная на борту ТВ-камера позволяет оценивать состояние цели при приближении к ней ракеты и принимать решение о продолжении атаки или перенацеливании ракеты на другую цель.

Из-за облегчённой конструкции ракета более не пригодна для запуска из торпедных аппаратов. Тем не менее, подводные лодки, оснащённые ВПУ Mk-41, по-прежнему могут применять эту ракету.

В настоящее время ракета является основной модификацией, применяемой ВМФ США. 5 ноября 2013 года компанией «Рейтеон» ВМС США была поставлена трёхтысячная КР данной модификации[43] начиная с 2004 года[44].

RGM/UGM-109H Tactical Tomahawk Penetration Variant
Модификация Tactical Tomahawk, оснащённая проникающей боевой частью, предназначенной для поражения заглубленных в землю либо хорошо защищённых целей.

RGM/UGM-109E TLAM-E (Tomahawk Block IV)
Находящаяся в настоящее время в разработке модификация Tactical Tomahawk с расширенными возможностями по тактическому применению и дополнительной способностью поражать движущиеся цели (включая надводные корабли).