Су- 17М, установленный в качестве памятника П.О. Сухому на его родине в Белоруссии возле села Глубокое Витебской области
Практически сразу же после передачи в серию Су-17, в ОКБ П.О. Сухого в инициативном порядке начались работы по усовершенствованию машины. Следует заметить, что такая практика создания новых модификаций являлась обычным делом и приобрела практически установившийся статус: предложение ОКБ принималось в разработку без оформления заказа ВВС и уже "по факту" получало формальное "добро" совместным решением МАП и ВВС. Задание на очередную модификацию машины (кроме разве что "спарки") правительственным решением также не оформлялось, а тактико-технические требования согласовывались в рабочем порядке на основании решений Комиссии по военно-промышленным вопросам при Совмине или тем же совместным решением МАП и ВВС. Таким образом, работа шла без лишних формальностей и ожидания руководящего одобрения, нося "свойский характер" между заказчиками и исполнителем. Такая практика являлась не вполне обычной: как-никак, в условиях плановой экономики правительственное постановление выступало основополагающим руководящим документом, оговаривавшим буквально все вопросы - от финансирования и сроков до обязанностей смежников и поставщиков, будучи обязательным к исполнению. Однако в истории с Су-17 дела шли несколько иным образом и со вполне убедительными результатами.
Другой особенностью Су-17 явилось то, что все прототипы очередных модификаций собирались на серийном заводе, а не опытным производством ОКБ, как это было принято обычно. Этому способствовала та же преемственность суховских конструкций, позволявшая обходиться отлаженными технологиями, а хорошая оснащенность завода и налаженные контакты с "фирмой" позволяли предприятию выступать в роли "мастерской" ОКБ.
Изготовленные в Комсомольске-на-Амуре опытные машины новых модификаций затем передавались в распоряжение ОКБ, специалисты которого занимались всем предусмотренным циклом испытаний и доводки, включая и первый облет вновь построенного самолета.
К апрелю 1970 года было подготовлено техническое предложение по созданию новой модификации с рабочим названием Су-21. Из-за все возраставшей в ходе серийного производства массы самолета дальность серийных Су-17 упала по сравнению с опытным С-22И до уровня Су-7БКЛ. Проблема эта была известной, вызывая непреходящие нарекания заказчика. Огласку получил случай в ГНИКИ ВВС, когда при одном из испытательных полетов на отработку новых видов вооружения летчик 1-го класса А.А. Акименков, имевший пятнадцатилетний стаж летной работы, при возвращении с задания оказался на Су-17 без топлива уже в виду аэродрома, над дальним приводным маяком. Полет проходил в маловысотном режиме, что ускорило расход, однако летчика выручил некоторый запас высоты, позволивший спланировать и дотянуть до полосы. Правда, при неработавшем двигателе встали и насосы гидравлики, для выпуска шасси и закрылков пришлось полностью израсходовать давление в системе. К счастью, ручку управления, зажатую неработающими бустерами, заклинило уже на пробеге.