Проектирование варианта Су-17М с новым оборудованием и вооружением было проведено в 1972 г. Самолет получил навигационный комплекс КН-23, лазерный дальномер "Фон", оптический прицел АСП-17, а так же комбинированный прицел бомбометания и стрельбы ПБК-3-17С. Это потребовало удлинения на 200 мм носовой части фюзеляжа уменьшения диаметра канала воздухозаборника (что, в свою очередь, вызвало расширение кабины летчика). На самолете установили небольшой форкиль. Несколько позже на истребителе-бомбардировщике разместили доплеровский измеритель скорости и сноса ДИСС-7, расположенный в обтекателе под воздухозаборником (этот вариант получил обозначение Су-17М2-Д). Аппаратуру системы наведения ракеты X-23, так же как и на Су-20, разместили в контейнере, который мог подвешиваться на правом внутреннем подкрыльевом узле (конус воздухозаборника занял лазерный дальномер). Другие изменения касались топливной системы (ее емкость увеличилась на 200 л., достигнув 2630 л.), а так же системы боевой живучести (система нейтрального газа в фюзеляжных топливных баках). Все это привело к утяжелению самолета на 400 кг, масса пустого Су-17М2 составила 10455 кг.

Су-17М2 в полете

Су-20 польских ВВС

Су-20, переданный Египтом в летно-испытательный центр ВВС ФРГ

Вооружение нового самолета включало перспективные управляемые ракеты класса водух-поверх-ность Х-25Л, имеющие лазерное полуактивное наведение (вместе с самолетом ракета образовала авиационно-ракетный комплекс Су-17МКГ; пуск УР выполняется в режиме пикирования), а так же мощные противорадиолокационные Х-28, оснащенные ЖРД.