Первый экземпляр Су-17 (С32-1, зав. № 85-01) в испытательном полете. На самолете установлен бескаркасный козырек фонаря кабины летчика
Поскольку новая машина конструктивно имела достаточно высокую степень преемственности с предшественником Су-7, задача несколько упрощалась — можно было использовать значительную часть прежней оснастки и оборудования. Внедрение в производство нового образца сводилось главным образом к отработке измененного крыла и монтажей бортовых систем. В цехе крыла был развернут новый специализированный участок по выпуску сотовых панелей, новинки тогдашнего авиастроения, где оборудовали автоматическую линию по изготовлению алюминиевых сотовых пакетов, станки для их контурного фрезерования, печи для склейки панелей под нагревом.
Поскольку в борьбе за вес на новом изделии широко использовались монолитные силовые детали крыла вместо прежних сборных, изготавливать их требовалось из цельных заготовок механической обработкой - фрезерованием и резанием. Для обеспечения должного качества и производительности следовало освоить мехобработку на станках с числовым программным управлением (ЧПУ). Автоматы, обеспечивавшие существенное повышение технического уровня производства, являлись тогда поистине революционным новшеством, однако требовали должного роста технической грамотности работников и общей культуры на производстве.
Первый такой станок с ЧПУ - фрезерный ФП-4С2 с поворотным столом, имевший управление с программоносителем на магнитной ленте, появился на заводе в 1965 году. Затем начали поступать станки ФП-7, ФП-17, в конце 1960-х годов - ФП-9 для изготовления деталей больших габаритов, включая балки и лонжероны крыла. Большой участок, оборудованный этими станками, развернули в 1972 году в цеху № 60, именовавшемся "северным пролетом" этого цеха. Его руководителем стал В.Б. Вердельман.
Сами станки серии ФП были специально предназначены для авиапрома, их проектировали в Научном институте авиационных технологий (НИАТ) и изготавливали на предприятиях МАП. По своим возможностям, техническим характеристикам, точности и надежности они значительно превосходили аналогичные изделия общемашиностроительного Министерства станкостроения.
Подготовка управляющих программ для них осуществлялась с помощью электромеханических счетных машин, после чего информацию ручными перфораторами набивали на перфоленте, а уже с нее переписывали на магнитную ленту. Дело это было новое, незнакомое, специального электронного оборудования с интерполяторами на предприятии не было, и подготовку программ приходилось поначалу производить на родственных авиазаводах в Москве и Горьком. Контроль за внедрением станков с ЧПУ возлагался лично на директора завода В.Е. Копылова, причем в традициях плановой экономики для ускорения "приучения" производственников к передовым технологиям были введены нормативы по количеству обработанного на станках с ЧПУ металла, для чего директору ежедневно с мехучастков подавались сводки о количестве стружки (в килограммах), снятой на новых станках. В производственный процесс первые станки с ЧПУ, занятые на изготовлении силовых деталей из цветных сплавов, включились в 1966 году.
Параллельно с созданием серийной технологии и большого количества оснастки, заводское КБ принимало участие в доработке конструкции самолета - ведь С-22И, по сути, был чисто экспериментальной машиной, или, как сейчас говорят, технологическим демонстратором. Теперь его предстояло превратить в полноценный боевой самолет.
Рабочее проектирование истребителя-бомбардировщика на базе С-22И было выполнено в ОКБ П.О. Сухого в 1967 - 1968 годах. Поскольку новая машина в значительной мере сохраняла преемственность с Су-7, на заводе под ее выпуск сохранили нумерацию производственных серий (точнее, зарезервировали их производство с будущей 85-й серии, поскольку все еще продолжалось изготовление Су-7БМК, Су-7БКЛ и Су-7У). Ввиду отсутствия оговоренных полноценных тактико-технических требований (ТТТ), на оформление которых и прохождение по инстанциям требовалось порядочное время, разработка велась по внутреннему документу — "Техническому Лицу" самолета, где, по договоренности с военными, утверждались отличия машины и основные характеристики. По согласованию с заказчиком предусматривалась комплектация самолета Су-17 более современным оборудованием: новой радиостанцией, радиовысотомером малых высот, станцией предупреждения об облучении. Оговаривалось также оснащение самолета новым прицелом и системой автоматического управления САУ-22-1 (ранее истребители-бомбардировщики САУ не имели). Некоторые изменения произвели в составе вооружения: правую пушку НР-30 планировали сделать легкосъемной и устанавливать лишь по необходимости в т.н. "перегрузочных" вариантах вооружения; военные также потребовали включить в арсенал вооружения многозамковые балочные держатели (МБД), позволявшие увеличить число подвешиваемых бомб, и две подвесные установки СППУ-22 с подвижными пушками, что делало возможным использование новых тактических приемов типа обстрела наземных целей с горизонтального полета, а в перспективе - и ведение огня в задней полусфере. В остальном оборудование и вооружение сохранялось на уровне Су-7БКЛ.
Для размещения нового оборудования требовались дополнительные компоновочные объемы. Решением стало удлинение на 200 мм закабинной части фюзеляжа. Помимо этого, планировалась установка на самолете нового бескаркасного козырька фонаря кабины. "Панорамная" конструкция обещала значительно улучшить обзор в переднем направлении, избавив также от давнего недостатка Су-7Б - дифракции света на толстом лобовом бронестекле, при ярком солнечном свете делавшем видимость невозможной из-за радужных колец на стекле.