Испытания С-22И показали, что длина его разбега без боевой нагрузки по сравнению с Су-7БМ уменьшилась на 450- 470 м, а пробега (с тормозным парашютом) – на 550-600 м. Посадочная скорость снизилась на 50 км/ч и составила 250-260 км/ч. Для сравнения будет уместно привести ВПХ истребителя МиГ-21 ПФ. Посадочная скорость – 270- 290 км/ч, длина пробега с парашютом – 950 м. Заметно явное превосходство С-22И, хотя он был на две тонны тяжелее «МиГа».
Учитывая столь выдающиеся ВПХ, было принято решение о разработке боевого самолета на базе С-22И. 18 ноября 1967 г. вышло соответствующее постановление Совмина и ЦК КПСС. Сроки выполнения работ оказались весьма сжатыми. На изготовление двух опытных образцов давали один год. В 1968 г. планировалось провести все испытания, а в 1969 г. запустить машину в серийное производство. Самолету сначала присвоили внутреннее обозначение С-32, а уже в ходе испытаний предсерийных образцов новую машину назвали Су-17.
Конструкция фюзеляжа С-32 была во многом сходна с предыдущим Су-7Б, но для размещения дополнительного оборудования его пришлось удлинить на 0,2 м. Однако места все равно катастрофически не хватало, и тогда Н.Г. Зырин решил сделать на фюзеляже гаргрот, как у двухместного Су-7У, и большую часть оборудования перенесли туда. На нескольких предсерийных самолетах испытывали беспереплетные козырьки кабины, но летчики не отметили существенного улучшения обзора, поэтому в серию Су-17 пошел с традиционным для советских самолетов того времени трехсекционным козырьком.
Системы самолета претерпели изменения. На Су-7Б имелись три гидросистемы. Силовая обеспечивала уборку и выпуск шасси, закрылков, перемещение носового конуса, противопомпажных створок и тормозных щитков. Две бустерные системы (основная и дублирующая) приводили в движение рули управления самолетом. Теперь на силовую систему легла работа по изменению стреловидности. В проводку бустерных систем консолей крыла включили гибкие армированные шланги для обеспечения работы механизации и элеронов.
Изменения топливной системы коснулись только объема крыльевых баков. На Су-7Б емкость двух отсеков в крыле равнялась 800 л, а у Су-17 она уменьшилась более чем в два раза – до 340 л. Для сохранения дальности полета конструкторы предусмотрели подвеску четырех топливных баков емкостью по 600, 800 или 1150 л. Напомним, что на Су-7Б можно было подвесить только два бака по 640 л.
Существенно обновилось оборудование. На борт установили специально разработанную систему автоматического управления САУ-22. Она обеспечивала демпфирование колебаний по всем трем осям, что существенно увеличивало точность стрельбы из пушек и упрощало пилотирование. Летчик мог воспользоваться несколькими автоматическими режимами полета: стабилизация барометрической высоты, стабилизация углового положения самолета, автоматическая или полуавтоматическая посадка до высоты 50-60 м. Самолет получил ряд новых элементов РЭО, вт.ч.: систему предупреждения об облучении СПО-Ю, радиовысотомер РВ-5, радиокомпас АРК-10, аппаратуру радиотехнической системы ближней навигации РСБН-5С. Радиолокационный дальномер СРД-5М, который у Су-7 стоял в носовом конусе, остался на своем месте.
Все подвесное вооружение «семерки» перекочевало на пилоны новой машины без изменений. Из нового вооружения на Су-17 появились только подвесные пушечные контейнеры СППУ-22 с двухствольной 23-мм пушкой, стволы которой могли наклоняться на 30° вниз.
Дополнительный вес нового оборудования сместил центр масс Су-17 немного вперед, и конструкторы были вынуждены установить носовое колесо большего диаметра.
В 1968 г. на заводе в Комсомольске- на-Амуре началось строительство трех опытных образцов: С-32-1, -2 и -3. Два предназначались для летных испытаний и один для статических. Постройку планера первого образца(сер. № 8501)закончили в декабре 1968 г. Вследствие задержек с поставкой оборудования полностью подготовить самолет к летным испытаниям удалось только весной 1969 г. Полеты решили провести в Москве, куда С-32-1 доставили частично разобранным на самолете Ан-22.
Первый полет С-32-1 состоялся 1 июля 1969 г., пилотировал машину летчик-испытатель Е.К. Кукушев. ОКБ Сухого сильно отставало от графика, и было решено объединить заводские и Государственные испытания, ведь особых сюрпризов от самолета никто не ожидал. Большинство инноваций было уже опробовано на других опытных самолетах ОКБ и серийных Су-7БМ/БКЛ.