Максимальная масса боевой нагрузки Су-17, как и у его предшественника Су-7БКЛ с шестью точками подвески, осталась равной 2500 кг. Номенклатура бомбового и неуправляемого ракетного вооружения, подвешиваемого на балочные держатели, практически не изменилась. С полной загрузкой крыльевых и фюзеляжных держателей самолет мог нести четыре авиабомбы калибра 500 кг и, в дополнение к ним, две "двестипятидесятки" (на внутренних крыльевых узлах, грузоподъемность которых не позволяла брать "пятисотки"), либо четыре зажигательных бака ЗБ-500, или же до шести авиабомб калибра 100 или 250 кг. Кроме "обычных" бомб различного назначения, самолет мог нести разовые бомбовые связки (РБС, представлявшие собой "вязанки" из трех осколочных бомб 25- кг калибра) или разовые бомбовые кассеты (РБК, начиненные мелкими осколочными и противотанковыми боеприпасами).
В состав ракетного вооружения входили 57-мм НАР типа С-5 в блоках типов УБ-16 или УБ-32 (до шести блоков УБ-16 или четырех блоков УБ-32 и двух УБ-16, из-за той же ограниченной до 250 кг нагрузки на внутренних крыльевых держателях, поскольку 32-зарядный блок весил ощутимо побольше и не мог быть использован на этих точках) Могли подвешиваться также тяжелые НАР С-24 (С-24Б) на пусковых установках АПУ-68У/УМ (до шести ракет) и С-ЗК на четырех АПУ-14У (всего 28 НАР). При этом по условиям прицельной стрельбы и работы системы управления огнем одновременно могли применяться ракеты только одного типа (даже при стрельбе С-5, насчитывавшими полтора десятка модификаций, следовало снаряжать блоки на самолете снарядами одной модели, поскольку разнотипные НАР существенно различались баллистикой, в расчете на которую настраивался прицел).
Была сохранена и отработанная на "семерке" система противозаглохания, обеспечивавшая устойчивую работу силовой установки самолета при пусках ракет всех типов, когда на вход в двигатель попадали горячие газы от ракет. Система состояла из клапана сброса топлива и коробки с реле времени. Она включалась в работу при нажатии на боевую кнопку и начале стрельбы. При этом происходило резкое кратковременное уменьшение подачи топлива в двигатель, вследствие чего увеличивался запас устойчивости ТРДФ, что при сходе ракет обеспечивало беспомпажную работу двигателя. Продолжительность сброса топлива составляла 1–2 сек (термин был несколько метафорическим — керосин сбрасывался не за борт, как может подуматься, а через открывшийся клапан направлялся по каналу кольцевания обратно в топливную систему). За это время ракеты удалялись от самолета на расстояние более полусотни метров, шлейф их пороховых газов становился менее насыщенным и возможное воздействие на ТРДФ самолета уже не влияло на его устойчивую работу. После этого система автоматически с темпом нормальной приемистости восстанавливала обороты, соответствующие положению рычага управления двигателем (РУД).
Испытания проводились на машинах № 86–01 и № 85–02 с февраля 1971 года, включая залповые пуски со всех точек. Так, 3 февраля 1971 года летчиком Качаловым на самолете № 85–02 выполнялись стрельбы сразу шестью снарядами С-24, на другой день он же на этой машине производил стрельбу снарядами С-ЗК со всех точек, также с удовлетворительными результатами.
Тем не менее, положение с вооружением новейшей машины не очень удовлетворяло заказчика, препятствуя желаемому росту боевой эффективности. В 1974 году для расширения боевых возможностей самолета и приближения оснащения Су-17 к появившимся новым модификациям было принято совместное решение МАП и ВВС по дальнейшему повышению боевого потенциала этих самолетов, для чего они оснащались вновь принятыми современными образцами вооружения. В ходе доработок серийных машин в 1975–1978 годах в состав вооружения включили многозамковые балочные держатели (до четырех штук), новые 20-ствольные блоки (четыре на самолете) с 80-мм НАР типа С-8, а также мощные крупнокалиберные НАР типа С-25 (две ракеты в одноразовых пусковых устройствах). Применение МБД, каждый из которых мог нести до шести бомб, позволило значительно поднять количество одновременно подвешиваемых авиабомб. Так, вместо шести стокилограммовых бомб или такого же числа бомб калибра 250 кг с использованием МБД и внутренних крыльевых держателей количество подвешиваемых авиабомб возрастало до двадцати "соток" или десяти "двухсотпятидесяток" (такая разница между теоретическим, по числу замков на МБД, и практически возможным количеством подвешиваемых боеприпасов была обусловлена особенностями установки балок МБД на самолете, где загрузить возможно было далеко не все их точки, — к примеру, на внешних крыльевых узлах подвеске "задних" бомб препятствовали находящиеся рядом стойки шасси, а под фюзеляжем МБД находились впритык друг к другу и могли нести бомбы только с внешней стороны).
Для ведения попутной фоторазведки каждая пятая машина в серии имела автоматический фотоаппарат в закабинном отсеке. Малогабаритная камера позволяла делать снимки с высоты 500-5000 метров на скорости до 1500 км/ч. Кроме того, в правой консоли центроплана располагался киносъемочный аппарат для контроля правильности наведения самолета на цель и фиксации результатов стрельб. В состав фотоконтрольного оборудования входил также фотоприбор, который устанавливался перед визирной головкой прицела, снимал "картинку" на стекле его отражателя и предназначался для контроля за правильностью прицеливания.
