Cy-17M первых серий выпускались с двумя ПВД на правой стороне фюзеляжа, крылом без третьей аэродинамической перегородки и низкими гребнями на центроплане. Под фюзеляжем устанавливались два балочных держателя вооружения. На фото - самолет, служивший в Краснодарском училище

В одном из полетов 27 июня 1972 года на второй опытной машине № 51-02 (летчик-испытатель ОКБ А.Н. Исаков) при проверке надежности системы запуска двигатель так и не запустился. Вдобавок из-за дефекта электроснабжения самолет обесточился (по словам летчика, "отказали даже аккумуляторы, на приборной доске не горела ни одна лампочка"). Летчику пришлось сажать самолет с неработающим двигателем и полностью отказавшей электрической системой. Дефект устранили, но уже через пару дней С32М-2 в очередном полете потерпел аварию. Ознакомительный полет на новой для себя машине 30 июня выполнял военный летчик-испытатель Э.М. Колков. На малой высоте самолет попал в раскачку по тангажу и вышел на закритические углы, из-за чего летчик покинул машину. При расследовании мнения о причинах произошедшего разошлись: возможными считали ошибочные действия летчика, раскачавшего самолет из-за того, что был слабо притянут к креслу, однако а в акте записали версию о сломавшемся креплении пружины механизма триммерного эффекта, выводившую летчика из-под обвинений и более всех устраивавшую.

Сам по себе процесс раскачки, встречавшийся на современных самолетах, представлял собой отнюдь не исключительное явление. Возникал он обычным образом на технике с необратимой системой управления, вызывая непреднамеренные (помимо воли летчика) знакопеременные нарастающие колебания перегрузки. Такое, пусть и нечасто, случалось и на Су-7, когда при намерении летчика парировать изменение угла атаки дачей ручки машину неожиданно резко швыряло вниз, попытка компенсировать "нырок" противоположной дачей ручки на себя приводила к забросу вверх со всё нарастающей перегрузкой, и дальше всё интенсивнее вниз и вверх. Ситуацию осложняло то, что предпринимаемые летчиком действия носили рефлекторный характер, направленный на прекращение колебаний. Противодействуя раскачке, он старался гасить скачки самолета по углу атаки и перегрузке, но на деле его попытки, начиная с первого движения ручкой, способствовали развитию процесса, и без того носившего нарастающий характер (подобно качелям, которые сам человек может и раскачивать, и тормозить). Стремительное развитие раскачки в секунды выводило самолет на разрушающие перегрузки или грань физически переносимых человеческим организмом с потерей зрения и, затем, сознания. B.C. Ильюшин, попадавший на такие режимы, говорил: "Организм человека очень чутко реагирует на темп нарастания перегрузки. Темп даже более воздействует на летчика, нежели сама перегрузка. Ударное нарастание перегрузки может ошеломить человека". Он же делился и секретом борьбы с возможными последствиями раскачки, преодолевавшейся быстрым снижением скорости и, соответственно, перегрузки, удержанием ручки управления в "нейтрали" без опасных рывков в крайние положения и, прежде всего, надежной фиксацией привязными ремнями в кресле, предохраняющей от бросков самолета и обманчивых ощущений (на этот счет рекомендовалось "притягиваться до посинения").

После потери самолета № 51-02 испытания пришлось продолжать на одной только первой опытной машине. Тем не менее, программа испытаний для выдачи Предварительного заключения была завершена 9 ноября 1972 года, и 30 ноября Главком подписал соответствующий акт, позволявший начать эксплуатацию самолета в строю.

С января 1973 года к испытаниям подключили еще одну машину, самолет серийного выпуска № 53-01. Полностью программа первого этапа госиспытаниий была завершена в апреле 1973 года с выполнением 152 полетов, в том числе 99 зачетных работ. От ОКБ в испытаниях участвовали летчики-испытатели Е.С. Соловьев и А.Н. Исаков, со стороны ГНИКИ ВВС - А.Д. Иванов, Н.И. Михайлов и Э.М. Колков.

Установка нового, более мощного двигателя со значительно лучшими удельными расходами топлива привело к существенному улучшению всех летных и маневренных характеристик "эмки" по сравнению с "чистым" Су-17. Особенно ощутимы были преимущества в разгонных и динамических качествах: так,  максимальные скорости у земли при стреловидности крыла 63° возросли с 1200 до 1300 км/ч, время разгона самолета без подвесок на высоте 200 м от скорости по прибору 600 км/ч до 1100 км/ч уменьшилось с 33 до 20-22 сек. Заметно улучшилась и вертикальная маневренность - его скороподъемность на форсаже у земли при сложенном крыле достигала 220 м/с, тогда как у Су-7БМ и Су-17 находилась на уровне 150-160 м/с. Наибольшая перегрузка установившегося виража Су-17 без подвесок на форсаже при положении крыла 45° и высоте полета 5000 м допускалась не более 3,9 единиц, а для Су-17М при тех же условиях она возросла на 12 % и могла доводиться до 4,4 единиц, при этом радиусы установившихся виражей на малой высоте уменьшились до 750 м, а время полного форсированного разворота - до 33 сек.