Для повышения огневой мощи пушечного вооружения самолета специально для Су-17 была разработана съемная подвижная пушечная установка СППУ-22, оснащавшаяся двухствольным орудием ГШ-23 с боекомплектом 260 патронов и темпом стрельбы 3000-3400 выстр/мин. Ее стволы поворачивались в вертикальной плоскости вниз и фиксировались в положениях от 0° до 30°. По замыслу, устройство должно было обеспечить непрерывный прицельный обстрел цели при пролете над ней, когда стволы по мере движения самолета поворачивались и оставались бы направленными непрерывно в цель. Однако соответствующее оснащение самолетного "борта" задерживалось и отсутствие на самолетах необходимого прицельного оборудования не позволяло использовать установки в предусмотренном разработчиками следящем режиме в полном диапазоне углов отклонения стволов. Помехой были также ограниченные возможности имевшегося самолетного стрелкового прицела. Он не имел подвижного отражателя, его прицельная марка просматривалась при нормальной посадке летчика только до угла 6-7° вниз, не поспевая за смещающейся целью, которую накрывало носом самолета. Точность стрельбы при опущенных стволах была крайне низкой, что исключало поражение малоразмерных целей и накладывало ограничения на маневр (любой крен или скольжение приводило к "уходу" очереди).

Применительно к Су-17 отработка первых вариантов СППУ-22, еще снабженных хвостовыми стабилизаторами (в процессе доводки контейнера они были упразднены), началась в феврале 1971 года на самолете № 86-01.

Испытания СППУ-22 велись также на машине № 85-02, исследовались как возможности самой установки, так и поведение самолета на пилотажных фигурах, выполнении боевых маневров и перегрузках. Не обходилось без происшествий: время от времени СППУ после стрельбы и пилотажа теряли экраны, обтекатели и прочие фрагменты, отлетавшие под воздействием отдачи, тряски, удара дульных газов и маневренных нагрузок. В полете 16 апреля 1971 года при отработке аварийного сброса подвесок после стрельбы обе СППУ воздушным потоком швырнуло вверх и они ударились о крыло, к счастью, без особых последствий, хотя помятые предкрылки и потребовали достаточно объемного ремонта по возвращении.

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-3К 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-3К 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).