Самолеты опытной серии из 12 истребителей-бомбардировщиков С32 несколько отличались от С22И - была изменена топливная система, на фюзеляже появился гаргрот, как на двухместном Су-7УБ (в нем размещались блоки аппаратуры и коммуникации), применено более совершенное БРЭО, на неподвижной части крыла установили два дополнительных узла внешней подвески, доведя их общее количество до шести. На самолете применили усовершенствованные основные стойки шасси, допускающие возможность замены колес на лыжи при эксплуатации с мягких грунтов. Гидросистема, в целом, заимствованная у самолета Су-7Б, включающая силовую систему с рабочим давлением 210 кг/см
Топливная система также была аналогична примененной на Су-7Б, однако ее емкость сократилось до 2790 кг за счет уменьшения объема крыльевых баков. Это потребовало увеличения числа подвесных топливных баков до четырех (по 600 или 1150 л).
На Су-17 установили модернизированное катапультное кресло КС-4С-32, обеспечивающее возможность покидания самолета на всех высотах, в том числе при пробеге и разбеге на скоростях более 140 км/ч.
Значительному изменению подвергся состав бортового оборудования. Истребитель-бомбардировщик получил новую связную радиостанцию Р-832М, радиовысотомер малых высот РВ-5, станцию предупреждения об облучении «Сирена-3», радиотехническую систему ближней навигации и посадки РСБН-5С, антенно-фидерную систему «Пион», систему автоматического управления САу-22-1, встроенное оборудование радиокомандной линии наведения управляемой ракеты Х-23 (система получила название «Дельта»), а также подвесное оборудование контейнера РЭП, который мог размещаться на левом внутреннем подкрыльевом узле.
От Су-7Б на новом самолете сохранился маркерный радиоприемник МРП-56П, радиокомпас АРК-10, самолетный ответчик СОД-57М, ответчик системы госопознавания СРО-2М, оптический прицел АСП-ПФ-7, радиодальномер СПД-5М, прицел-вычисли- тель бомбометания с кабрирования ПБК-2. В закабинном отсеке мог монтироваться аэрофотоаппарат АФА-39.
Максимальная масса боевой нагрузки составила 2500 кг (в дальнейшем ее увеличили до 3000 кг). В состав вооружения входили свободно- падающие бомбы массой 100, 250 или 500 кг, размещавшиеся на балочных держателях, до 28 НАР С- Зк на четырех ПУ, до 160 С-5 в четырех блоках УБ-32А-73 или до шести С-24 на шести ПУ. В дальнейшем в состав вооружения включили и мощные неуправляемые ракеты С-25 калибром 325 мм в двух трубчатых Пу. Управляемое оружие включало две УР Х-23 с пропорциональной командной системой управления, принятые на вооружение в 1973 году (первоначально предполагалось, что истребитель- бомбардировщик будет брать на борт УР X-66 класса воздух-земля, однако ракета была выпущена в небольшом количестве и в строевые части, практически, не поступала). Пушечное вооружение, кроме двух 30-мм встроенных пушек НР-30 (боекомплект - по 80 снарядов на орудие) в корневых частях крыла, могло быть дополнено двумя подвесными установками СППу-22 с 23-мм двухствольными пушками ГШ-23 (боекомплект - по 260 снарядов), наводимых в вертикальной плоскости. Применение этих установок обеспечивало поражение наземных целей в горизонтальном полете.
Тактические возможности самолета, а также диапазон режимов эксплуатации истребителя-бомбардировщика значительно расширились. Однако возрастание массы машины (в начале серийного производства пустой самолет весил 9950 кг, в дальнейшем его масса возросла до 10090 кг), вызванное применением нового оборудования и вооружения, «съело» полученное на опытном самолете С22И улучшение летных характеристик. Все же создание Су-17 стало значительным шагом вперед, достигнутым благодаря простым и относительно недорогим техническим решениям, обеспечившим быстрое и «безболезненное» освоение выпуска нового истребителя-бомбардировщика на серийном заводе, ранее строившим Су-7Б.
Производство Су-17 началось в Комсомольске-на-Амуре в 1969 году, в 1971 году он полностью сменил в сборочном цехе завода самолет Су-7Б. В 1970 году две машины первой серии поступили в НИИ ВВС для проведения испытаний, а еще 10 были направлены в Липецкий центр боевого применения и переучивания ВВС, летчики которого довольно быстро освоили пилотирование и боевое применения Су-17 со сложных видов маневра. Освоение новой машины в Липецке возглавил заместитель начальника Центра И.Б. Качоровский.