Проектирование варианта Су-17М с новым оборудованием и вооружением было проведено в 1972 г. Самолет получил навигационный комплекс КН-23, лазерный дальномер "Фон", оптический прицел АСП-17, а так же комбинированный прицел бомбометания и стрельбы ПБК-3-17С. Это потребовало удлинения на 200 мм носовой части фюзеляжа уменьшения диаметра канала воздухозаборника (что, в свою очередь, вызвало расширение кабины летчика). На самолете установили небольшой форкиль. Несколько позже на истребителе-бомбардировщике разместили доплеровский измеритель скорости и сноса ДИСС-7, расположенный в обтекателе под воздухозаборником (этот вариант получил обозначение Су-17М2-Д). Аппаратуру системы наведения ракеты X-23, так же как и на Су-20, разместили в контейнере, который мог подвешиваться на правом внутреннем подкрыльевом узле (конус воздухозаборника занял лазерный дальномер). Другие изменения касались топливной системы (ее емкость увеличилась на 200 л., достигнув 2630 л.), а так же системы боевой живучести (система нейтрального газа в фюзеляжных топливных баках). Все это привело к утяжелению самолета на 400 кг, масса пустого Су-17М2 составила 10455 кг.
Су-17М2 в полете
Су-20 польских ВВС
Су-20, переданный Египтом в летно-испытательный центр ВВС ФРГ
Вооружение нового самолета включало перспективные управляемые ракеты класса водух-поверх-ность Х-25Л, имеющие лазерное полуактивное наведение (вместе с самолетом ракета образовала авиационно-ракетный комплекс Су-17МКГ; пуск УР выполняется в режиме пикирования), а так же мощные противорадиолокационные Х-28, оснащенные ЖРД. В 1975 г. Су-17М2 получил новую ракету с лазерным наведением Х-28Л, а в 1976 г.- ракету класса воздух-воздух ближнего воздушного боя Р-60.
Государственные испытания трех самолетов С42, построенных на серийном заводе, проходили в 1974 г., 3 февраля 1976 г. Су-17М2 приняли на вооружение ВВС, его серийное производство осуществлялось в 1975-77 гг.
Экспортный вариант Су-17М2, получивший обозначение Су-22 (С32МК), начал создаваться в 1973 г. По требованию Министерства авиационной промышленности на него установили ТРД Р-29Б-300, применяемое так же на самолетах МиГ-23БН и МиГ-27. Это обеспечивало унификацию по силовой установке с МиГами, уже имеющимися в составе ВВС многих стран-союзников СССР. Кроме того, этот двигатель имел более простую конструкцию и, следовательно, меньшую стоимость, а так же обладал большей тягой. Однако, Р-29Б-300 имел значительно большие габариты, чем АЛ-21Ф-3, что потребовало расширения хвостовой части фюзеляжа. Самолет, переделанный из серийного Су-17М2 в 1974 г. путем установки двигателя Р-29БС-300 и проведения связанных с этим доработок конструкции планера и топливной системы, вышел на испытания в 1974 г. и впервые поднялся в воздух в январе 1975 г.
Из вооружения Су-22 исключили ракеты Х-25, Х-29Л и Р-60. Была сохранена УР Х-23. Для ведения воздушного боя истребитель-бомбардировщик оснащался ракетой Р-Зс. Кроме того, предусматривалась возможность подвески контейнера комплексной разведки ККР (в этом случае самолет получал индекс Су-22Р).
По сравнению с Су-17М2 Су-22 имел несколько меньшую дальность и худшие разгонные характеристики, что было обусловлено большей прожорливостью двигателя и ухудшением аэродинамики самолета. Снизились и эксплуатационные характеристики. Все же было решено серийно строить этот истребитель-бомбардировщик для поставок на экспорт. Выпуск самолетов продолжался с 1976 по 1980 г.
Не смотря на постоянное совершенствование конструкции истребителя-бомбардировщика в самолете сохранились некоторые "несимпатичные черты своего предшественника - Су-7. В частности, нарекания летчиков вызывал неудовлетворительный обзор из кабины, затруднявший поиск и опознавание наземных целей. Попытки улучшить обзор предпринимались и ранее. Например, летом 1971 г. в Липецке испытывался доработанный Су-17 (С32) с беспереплетным козырьком фонаря кабины (как у Су-27 или МиГ-29). Радикально устранить этот недостаток конструкции Су-17 предписывало совместное постановление ЦК КПСС и СМ СССР, вышедшее в декабре 1977 г. В соответствии с ним предполагалось создание двух новых модификаций - одноместного истребителя-бомбардировщика и двухместной "спарки". При этом более приоритетной считалась задача постройки именно УБС: строевые летчики полков, оснащенных Су-17, по-прежнему продолжали выполнять тренировочные полеты на устаревших Су-7УБ, имеющих характеристики, существенно отличавшиеся от новых истребителей-бомбардировщиков.
В полете Су-20 ливийских ВВС
Ранее учебно-боевые варианты самолетов Сухого создавались путем вставки в фюзеляж одноместной машины двухместной кабины. На новом самолете - Су-17УМ (С52У) - решили полностью перепроектировать носовую часть фюзеляжа, придав ей больший угол наклона вниз. Кроме того, увеличили объем фонаря кабины, что потребовало и изменения формы гаргрота. Другим существенным нововведением стало применение нового унифицированного катапультного кресла К-36Д, разработанного в НПО "Звезда" под руководством Г. И. Северина. С52У стал первым самолетом, оснащенным этим креслом, обеспечивающим покидание самолета во всем диапазоне высот на скоростях от максимальной до 75 км/ч.