Работы по созданию нового самолета, первоначально получившего обозначение МС-19, были начаты в 1965 г. Его главным конструктором стал Н. Зырин (после его ухода на пенсию всеми вопросами по дальнейшему развитию машины ведал С. Селезнев, ранее принимавший непосредственное участие в летных испытаниях Су-7 и Су-17).

Прототип самолета было решено строить на базе серийного истребителя-бомбардировщика Су-7БМ (в 1964-65 гг. этот самолет уже использовался в качестве опытного). Помимо разработки поворотных консолей и шарнира поворота крыла, потребовалось изменить и усилить конструкцию неподвижного центроплана. Серьезной проблемой явилось создание системы управления изменением стреловидности, состоящей из привода поворота консолей и устройства их синхронизации (первоначально предполагалась установка относительно простых гидроцилиндров, обеспечивающих два фиксированных положения крыла, соответствующих максимальной и минимальной стреловидности, однако в дальнейшем было решено обеспечить плавное изменение стреловидности при помощи двух гидромоторов, работающих (для большей надежности) от двух независимых гидросистем.

Усиление центроплана, установка поворотного шарнира и консолей привели к увеличению массы приблизительно на 400 кг.

В ходе проектирования нового крыла, в соответствии с рекомендациями ЦАГИ, было решено кроме использования закрылков на центроплане и консолях, применить механизацию передней кромки.

В 1965 г. в ОКБ провели рабочее проектирование самолета и передали чертежи в производство, в 1966 г. Су-7БМ подвергли доработке, установив новое крыло и внеся необходимые изменения в конструкцию фюзеляжа. 2 августа новая машина, получившая обозначение С22И, пилотируемая В.