苏-17由于取消了辅助空速管导致空速读取出了点小问题，所以苏-17M在进气口上方左侧增加了辅助空速管。因为只需要安装一个减速伞，所以苏-17M的尾部减速舱也更为流线，“警笛”天线也从垂尾顶部移至减速伞舱上方。飞机的液压系统经过了彻底重新设计，改成双重而不是三重系统。
苏-17M的航程和载弹量都两倍于苏-7，通过多重挂架能可挂载可观的弹药（如20枚FAB-100炸弹），翼套内侧挂架能挂载两枚R-3/R-13（北约代号AA-2“环礁”）红外制导空空导弹。苏-17M成为苏联空军真正的战术打击飞机，并继承了苏-7的坚固耐用和良好的低空操控性。AL-21F发动机一开始可靠性不佳，但问题逐步得到了解决。
苏-17M的航程和载弹量都两倍于苏-7，通过多重挂架能可挂载可观的弹药（如20枚FAB-100炸弹，图为波兰的苏-20——苏-17M的出口型）
米格-23/27是与苏-17平行发展的全新的可变翼战斗机，但米格-23/27的研发过程充满了坎坷，远没有苏-17顺利，这也说明了老飞机挖潜改型的优点。
1973年一架苏-17M安装了苏-7BKL的机翼后进行了试飞，这架奇怪的验证机没有苏霍伊编号，该机翼下安装了6个挂架，并取消了主翼刀。这次实验的目的是研制一种性能高于苏-7、价格低于苏-17M的出口型战斗机，结果都没有实现。
1973年一架苏-17M安装了苏-7BKL的机翼后进行了试飞，旨在研制一种性能高于苏-7、价格低于苏-17M的出口型战斗机
苏-17M2“装配匠-D”
在研制苏-17M之初苏霍伊设计局就筹划利用米格-23B的航电对该机进行升级，但由于米格-23B研制的延误，计划也不得不推迟。1972年工作继续展开，1973年12月20日第一架苏-17M2原型机首飞，北约代号“装配匠-D”。
苏-17M2在机鼻下的鼓包中安装了一部多普勒导航雷达
苏-17M2的前机身加长了20厘米，油箱增加惰性气体填充装置，进气锥内用Fon-1400激光测距仪取代了Delta-N数据链。该机还配备KN-23导航-攻击系统，包含一台模拟计算机，一部多普勒导航雷达（安装在机鼻下的鼓包中）、惯导系统、改进型瞄准具、新型飞控系统。KN-23可全自动飞行，可设置3个导航点和4个返航机场。苏-17M2的内油进一步增加到4590升，后期批次又增加到4705升。
苏联空军迷彩涂装的苏-17M2，机鼻绘有苏霍伊设计局的Logo被用作教具的苏-17M2
苏-17M2通过挂载Delta-NG数据链吊舱仍能发射Kh-23/AS-7导弹，不过在苏联的激光制导空面导弹服役后，过时的Kh-23已退居二线了。苏-17M2一开始装备的激光制导导弹是Kh-25L/AS-10“克伦人”，需要在翼下挂载SP-14S“聚光灯-1”激光瞄准吊舱进行引导。后期苏-17M2可以发射威力更大的Kh-29L/AS-14“小锚”空地导弹和S-25L 250毫米激光制导火箭。苏-17M2还可以在机翼内侧挂架挂载两枚R-60/AA-8“蚜虫”红外制导空空导弹用于自卫，但出口型只能挂载R-3/AA-2“环礁”。
Delta-NG数据链吊舱激光制导导弹正在发射Kh-25L/AS-10“克伦人”的苏-17M2，机腹挂载SP-14S“聚光灯-1”激光瞄准吊舱Kh-29L/AS-14“小锚”空地导弹S-25L 250毫米激光制导火箭
1974~1979年间苏联共生产了268架苏-17M2，其中部分是苏-17M2R侦察型（“R”代表侦察之意）。苏-17M2R可在机腹挂载一个KKR-1侦察吊舱（“KKR”表示综合侦察吊舱之意），KKR-1基本型吊舱内置胶卷照相机和“俯仰”电子情报系统，KKR-1吊舱可灵活配置各种照相机、红外行扫描器、带数据链的电视摄像机、侧视雷达、辐射识别、激光扫描器等传感器，后期该机可挂载更新的KKR-2吊舱。
KKR-1侦察吊舱 苏-17M2R为了挂载KKR吊舱改为单个机腹中线挂架，并在座舱中增加了KKR吊舱的控制面板。苏-17M2R保留了基本型的机炮和全部作战能力。
苏-17UM“装配匠-G”
一开始苏联空军使用苏-7U“农奴”进行苏-17换装训练，但这两种飞机的起降特性完全不用，苏-7U并不能胜任此任务。于是苏霍伊设计局开始研制苏-17的串列双座改型——苏-17UM。1975年9月苏-17UM原型机首飞，该机在1976~1981年间共制造75架，北约代号“装配匠-G”。
苏-17UM除了增加第二个座舱外还抬高座舱高度以改善视野
苏-17UM的改动主要集中在前机身，除了增加第二个座舱外还抬高座舱高度以改善视野，并把多普勒雷达移到进气锥内。苏-17UM的前后座舱都有单独的蛤壳式座舱盖，并换装明星设计局的K-36D零零弹射座椅，后座座舱盖照例有随动于起落架的潜望镜。苏-17UM座舱后的宽大的背脊用于容纳航电和燃油，为了降低重量该机去掉了左侧炮，后期批次增高了垂尾并加装一个腹鳍以改善偏航稳定性。
这架早期的35号苏-17UM还没有增高垂尾和加装腹鳍
苏-17M3“装配匠-H”
苏霍伊设计局在研制苏-17UM的同时，还利用该机的机身发展出一种单座型——苏-17M3。苏-17M3取消后座舱，使内油增加到4880升。1976年6月30日苏-17M3首飞，1977年开始服役，1981年停产总产量488架，该机的北约代号是“装配匠-H”。
苏-17M3与苏-17UM3的外形区别苏-17M3原型机，利用双座型的大空间来发展更先进的单座型是个好思路
苏-17M3的航电经过大规模升级，其中包括K-23-1导航-攻击系统、改进型光学瞄准具、无线电导航系统、新飞控系统、新敌我识别器，用“枫树”-PS激光测距仪/目标指示器取代了安装在进气锥的老式Fon-1400激光指示器。“枫树”-PS和西方的激光瞄准系统不同，没有座舱显示器和控制摇杆，飞行员只要用瞄准具锁住目标就能使“枫树”-PS自动保持对目标的照射，该系统的左右视场各12度，上下视场分别为6度和30度，工作效果让人满意。
进气锥内的枫树”-PS激光测距仪/目标指示器窗口挂载SPPU-22-01机炮吊舱的苏-22M3满挂的苏-22M3，挂了20枚FAB-100炸弹双机起飞的苏-17M3