Внешние обводы фюзеляжа спарки почти не изменились, за исключением носовой части фюзеляжа, но ее внутренняя конструкция была основательно пересмотрена. Вместо кабины инструктора, установлены фюзеляжные топливные баки № 3 и № 4, сделан отсек для электронного оборудования. Общий запас топлива увеличен до 3 840 л (на Су-25УБ — 2 725 л, на Су-25 — 3000 л).
Изначально на самолет предлагалось поставить исключительно мощное орудие калибра 45 мм, стреляющее активно-реактивными снарядами. Желание разработчиков вооружить штурмовик новой пушкой шло в разрез с линией руководства ВВС на сокращение типов авиационного стрелкового вооружения, поэтому пришлось ограничиться совершенствованием штатной пушечной установки Су-25. Модернизированная установка получила обозначение НППУ-8М, вооружение — прежнее, пушка ГШ-30-2 с боекомплектом 200 снарядов. Так как место, где монтировалась пушечная установка на Су-25, было занято аппаратурой системы «Шквал», то установку НППУ-8М пришлось поставить в подфюзеляжном обтекателе со смещением оси установки на 270 мм вправо от продольной оси планера. В свою очередь передняя опора шасси была укорочена и смещена на 222 мм влево. Киль — аналогичный двухместному варианту, увеличенной площади. В систему управления элеронами включены необратимые гидроусилители БУ-45А.
Первый полет прототипа Т8-М1 (бортовой номер «01» голубого цвета) состоялся на аэродроме ЛИИ 17 августа 1984 г., машину поднимал летчик-испытатель А.Н. Исаков. Прототип Т8-М0 предназначался для статических испытаний на прочность, еще два поставленных в 1985 и в 1986 г.г. прототипа Т8-М2 (бортовой номер «02» красного цвета) и Т8-М3 (бортовой номер «03» желтого цвета) были задействованы по программе летных испытаний. Второй и третий прототипы поднимал летчик-испытатель Н.Ф. Садовников. Начиная с третьего летного прототипа, на самолетах стали устанавливать станции постановки ИК помех «Сухогруз» и контейнеры с тормозным парашютом большей площади. Этап заводских испытаний удалось завершить к лету 1987 г. Совместные с ВВС Государственные испытания продолжались до 1990 г., основной упор делался на отработку применения ПТУР «Шквал» и «Вихрь». В ходе испытаний разбился прототип Т8-М2, летчик А. Гончаров благополучно катапультировался.
В 1990 г. была завершена подготовка серийного производства новых штурмовиков на заводе в Тбилиси. Первый серийный самолет (бортовой номер «20» белого цвета) поднялся в воздух в июле 1990 г. осенью машину перегнали из Тбилиси в Москву, этот самолет также известен как Т8-М6. До конца года завод в Тбилиси сдал еще два Су-25Т. В 1991 г. — восемь самолетов. Согласно ряду источников, только восемь из 12 самолетов были получены Россией. Еще 12 Су-25Т были построены для ВВС Грузии, эти самолеты оснащались упрощенным БРЭО, так новые системы Россия Грузии не предоставила. В официальных списках ВВС Грузии Су-25Т не числятся.
Прототип Т8-М3 демонстрировался в ноябре 1991 г. на авиасалоне в Дубае как Су-25ТК. Вероятным инозаказчикам предлагался экспортные вариант Су-34, состав бортового оборудования которого можно было компоновать под конкретные требования. Позже обозначение изменили на Су-39, так как индекс Су-34 получил фронтовой бомбардировщик Су-27ИБ (в настоящее время его обозначение изменено на Су-32). Штурмовик Су-39 способен применять почти весь арсенал оружия класса воздух-поверхность советской и российской конструкции: управляемые ракеты Х-25, Х-29, Х-31. Х-58 (подвешиваются на АПУ68УМ2 и АКУ-58Е), ПТУР 9М120 «Вихрь» (до восьми контейнеров с ракетами на пилоне АПУ-8), неуправляемые ракеты С-8, С-14, С-24, С-25, подвесной пушечный контейнер СППУ-6-87 (пушка ГШ-1-30 с боекомплектом в 150 снарядов). Кроме того, в целях самообороны самолет мог нести ракеты воздух-воздух Р-60М или Р-73 ближнего радиуса действия. Максимальная масса подвесного вооружения — 4360 кг.
БДЗ-25
БДЗ-25АКУ
ПД-62-8
Для АКУ-170
АПУ-8
АПУ-60-ИМ
АПУ-68-УМЕ1
АПУ-68-УМ2
АКУ-58Е
ЛРМ-122
АКУ-170
ПУ-О-25
МБД2-67У
Б-8М1
Б-13Л
УБ-32М/57
УБ-32А/73
Р-60М
P-73
P-77
Х-25МЛ
Х-25МП
Х-29Л
X-29T
Х-31П
X-35A
X-58E
Пушечный контейнер СППУ-22-01
Фобос
С-5
С-8
9М120
ЛР-122
С-13
С-24Б
С-250Ф
С-250ФМ
С-25Л
ФАБ-100
ФАБ-250
ПБ-250
ФАБ-500М-62
ЗБ-500
БетАБ-50 °CП
ИАБ-500
РБК-250
КМГУ-2
РБК-500
СПС-141 МВГ-Е
МПС-410
TЛ-70 + Комета