Су-17М2 с подвешенным под фюзеляжем контейнером станции «Прожектор-1»

В 1974 году, согласно указанию министра авиапромышленности, в ОКБ началось проектирование новой модификации Су-17М2. По настоянию МАП, она должна была оснащаться ТРДФ типа Р29-300, аналогичным устанавливавшимся на истребителях МиГ-23М. Причиной поручения руководства являлось крайне непростое положение в отрасли, связанное с трудностями освоения выпуска АЛ-21Ф-3. В силу технологических и организационных проблем, связанных с изготовлением нового сложного изделия, двигатели получались весьма дорогими, и первоначально утвержденный план производства был сорван. Трудности с поставками АЛ-21Ф-3 сопровождали дело и в дальнейшем, притом что потребности в них, при всё возрастающем выпуске новых самолетов, были непреходящими. В то же время Р29-300, работы над которым с 1966 года были переданы в Тушинское машиностроительное КБ "Союз", выглядел обнадеживающе: конструктивно двигатель продолжал уже отработанную схему, производство его было налажено достаточно быстро и шло во всё нарастающих количествах. К тому же к этому времени был разработан и запущен в серию вариант двигателя Р29Б-300, специально предназначавшийся для использования на истребителях-бомбардировщиках и нашедший применение на МиГ-23БН и МиГ-27. Естественным образом руководство МАП решило принять меры "подстраховки", запасшись решением вопроса нехватки АЛ-21Ф-3 за счет имевшихся в наличии Р29Б-300. Такой вариант мог стать резервным и в будущем, позволяя компенсировать дефицит двигателей АЛ-21Ф-3 путем возможности использования более доступной и дешевой силовой установки, в том числе и на Су-24 (положение с фронтовым бомбардировщиком расценивалось даже как более критичное - у Су-17 имелась альтернатива в лице микояновских машин, в то время как у Су-24 никакой подмены не было).

Двухвальный ТРДФ, разработанный в Тушинском машиностроительном конструкторском бюро (ТМКБ) "Союз" под руководством Главного конструктора К.Р. Хачатурова, был несколько мощнее (тяга 11500 кгс на полном форсаже), больше по размерам и тяжелее, чем АЛ-21Ф-3, возрос и расход топлива - с 0,86 до 0,94 кг/кгс×час на максимале. От базовой "истребительной" модели Р29Б-300 отличался несколько улучшенной экономичностью, а конструктивно имел укороченную форсажную камеру и измененное реактивное сопло.

Блок электроники и блок излучения, устанавливаемые в контейнер станции подсвета «Прожектор-1»	Подвесная станция лазерного подсвета «Прожектор-1»

Проектные прикидки показывали, что, помимо принесения неизбежных трудностей производству, связанному с перенастройкой выпуска самолетов на серийном заводе, в силу особенностей двигателя Р29Б-300 не удастся избежать ухудшения характеристик самолета в общем. Однако же руководство отрасли имело свои резоны, и приказом по МАП от 8 августа 1974 года поручалось ОКБ построить такой самолет и провести его летные испытания на предмет вынесения решения о целесообразности такой модификации.

На разработку проекта потребовалось немного времени, и в конце лета 1974 года с серийного завода ОКБ был получен самолет Су-17М2 одной из первых серий (№03-01). Его доработка была произведена опытным производством ОКБ. Весь объем работ, от получения задания и до передачи построенной машины на испытания, занял менее пяти месяцев. Во второй половине декабря машину передали на испытания.

Хвостовая часть самолета была перекомпонована и расширена — форкамера Р-29Б имела больший диаметр. Воздухозаборники охлаждения установили на фюзеляже в соответствии с устройством нового двигателя, для улучшения устойчивости увеличили площадь форкиля, придав ему характерные прямолинейные очертания. За счет этого несколько изменилась геометрия самолета: киль приподнялся на 105 мм, размах стабилизатора за счет "раздутия" фюзеляжа возрос на 139 мм. Сообразно производительности компрессора новой силовой установки потребовалось увеличить до 130 мм ход центрального конуса воздухозаборника.

31 января 1975 года опытный С-32М2Д ("Д" — от слова "двигатель") под управлением летчика-испытателя А.Н. Исакова совершил первый полет. Заводские летные испытания выявили падение дальности полета и разгонных характеристик из-за худшей аэродинамики и повышенного расхода топлива. Наглядным образом это проявлялось при взлете пары самолетов с люльковским" и "союзовским" двигателями, когда ведомая машина в наборе высоты отставала, ощутимо проседая и оставляя за собой заметный дымный шлейф работающего на полную двигателя.