根据题意可知到x轴所在直线的距离等于1的点的集合分别是直线y=1和直线y=-1，

若以点（3，-5）为圆心，r为半径的圆上有且仅有两点到x轴所在直线的距离等于1，

那么该圆与直线y=-1必须是相交的关系，与直线y=1必须是相离的关系，

所以r的取值范围是|-5|-|-1|＜r＜|-5|+1，

即4＜r＜6．

故选D．