Испытания в ГНИКИ ВВС самолет проходил с марта по май 1967 года, за этот период были сделаны 38 полетов. В их числе по программе летно-конструкторских (заводских) испытаний B.C. Ильюшиным и Е.С. Соловьевым были произведены еще 18 полетов. В удачные дни в Ахтубинске на С-22И успевали выполнять до пяти полетов. Помимо фирменных летчиков-испытателей машину опробовали и военные летчики А.С. Девочкин, Э.И. Князев, В.Г. Иванов, Н.И. Коровушкин. Свидетельством большого интереса к новой машине явилось то, что первыми из военных испытателей облеты С-22И выполнили представители руководства ГНИКИ ВВС, все в генеральских чинах: С.А. Микоян, первый зам. начальника института, Г.А. Баевский, заместитель начальника института по летной работе, и А.А. Манучаров, руководивший 1-м (истребительным) управлением института.

Новая техника была встречена с настоящим энтузиазмом. Летчик-испытатель 1-го главного управления ГНИКИ ВВС мойор В.Н. Кондауров, также участвовавший в работах по С-22И, так описывал свои ощущения от знакомства со 'стрелкой': 'Вспоминаю то необычное состояние волнения и любопытства, когда первый раз двинул рычаг управления стреловидностью и смотрел, как дрогнули консоли крыльев, как плавно поползли вперед, уступом ломая переднюю кромку. Продольная балансировка нарушилась, и самолет отреагировал на это: тянущие усилия на ручке управления сменились на давящие. Во, техника! Уже и крыльями двигаем, — ликовал я, — еще немного, и махать начнем!'.

Несколько полетов сделал летчик-космонавт Г.С. Титов, оценивший самолет как 'удивительно интересный и нужный'.

Испытания подтвердили, что стоявшие перед конструкторами задачи были выполнены. Так, при взлетной конфигурации крыла (угол стреловидности 30°, предкрылки выпущены) без подвесок, на форсажном режиме работы двигателя длина разбега на бетонированной ВПП составила 530–560 м (для серийного Су- 7БМ — 1000 м), а скорость отрыва — 270–275 км/ч (у Су-7БМ — 340 км/ ч). С двумя авиабомбами калибра 500 кг и парой подвесных топливных баков по 640 л каждый длина разбега равнялась 850–900 м (у Су-7БМ с той же нагрузкой — 1400 м), а скорость отрыва — 305–315 км/ч (у Су- 7БМ — 380 км/ч). Значительно улучшились и посадочные характеристики самолета. Посадочная скорость С-22И при 'распущенном' крыле и выпущенных закрылках составила давно забытые 250–260 км/ч (для Су- 7БМ — 305–310 км/ч), а длина пробега с тормозными парашютами равнялась 550–700 м (для Су-7БМ пробег составлял не менее 1100–1200 м, правда, с одним парашютом меньшей площади).

Несмотря на некоторое уменьшение емкости топливной системы (объем крыльевых топливных отсеков из-за установки механизма поворота крыла сократился по сравнению с Су-7БМ на 385 л) характеристики дальности даже несколько улучшились, Аэродинамика сделала свое дело: практическая дальность полета С-22И на высотах 10–12 км при оптимальном угле стреловидности крыла 50о без подвесок по сравнению с 'семеркой' возросла на 11–12 %, а километровые расходы керосина уменьшились на 9 — 11 %. Кроме того, применение крыла изменяемой стреловидности позволило снизить минимальные скорости полета, улучшило характеристики устойчивости и управляемости самолета на малых скоростях, что повысило безопасность полетов на взлетно-посадочных режимах, а также уменьшило утомляемость летчика и снизило метеоминимум при посадке.

По результатам испытаний С-22И обнаружились и некоторые недостатки машины: отмечено было снижение прочности самолета, допустимые эксплуатационные перегрузки которой при максимальной стреловидности крыла уступали Су-7БМ, недостаточной оказалась производительность гидросистемы, из-за чего в процессе перекладки крыла давление в системе снижалось до недопустимого уровня, исключая работу остальных органов (управление шасси, механизацией крыла и тормозными щитками). Зато самолет продемонстрировал существенное упрощение в пилотировании, особенно на взлете и посадке, к чему у прототипа (Су-7) были давние претензии.

В апреле 1967 года по результатам совместных с заказчиком испытаний был составлен акт с общей положительной оценкой, в котором, в частности, говорилось: 'применение крыла изменяемой геометрии на Су-7БМ существенно улучшает его ЛТХ на дозвуке,… значительно улучшаются ВПХ, что позволяет эксплуатировать самолет на аэродромах с длиной БВПП 1300 м,… уменьшаются километровые расходы топлива на Н= 10000 м, … уменьшается Vmir. полета, что… повышает безопасность полета и … позволяет снизить минимум погоды при полетах в СМУ'. Рекомендации акта предусматривали 'выпустить в 1968 году опытную партию самолетов типа Су-7БМ с крылом изменяемой геометрии' а кроме этого ‘построить в 1969 году 2–3 опытных образца модифицированного самолета Су-7БМ с крылом изменяемой геометрии… и предъявить их на ГИ'.

С учетом обнадеживающих результатов, достигнутых уже в ходе заводских испытаний, руководство МАП и ВВС в начале марта 1967 года обратились в правительство с предложением о создании на основе С- 22И полноценного боевого самолета и его запуске в серийное производство. Совместное решение МАП и ВВС с такой рекомендацией было подписано 24 февраля — 1 марта 1967 года. На новом самолете, получившем наименование Су-17, предлагалось внедрить целый ряд новшеств, включая лыжное шасси, 'панорамный' фонарь с тонким лобовым стеклом, современную систему автоматического управления, а также дополнить вооружение управляемыми ракетами типа X- 66 и подвесными установками с пушками АО-9 (ГШ-23). Предложения носили вполне конструктивный характер, а значительная часть новых систем и оснащения к тому времени уже была испытана и рекомендована для внедрения, либо проходила испытания на самолетах типа Су-7Б.

12 мая 1967 года для подготовки к авиационному параду С-22И был перегнан из Ахтубинска в ЛИИ. Руководство авиапрома в канун грядущего 50-летия Октябрьской революции решило продемонстрировать достижения нашей авиации, выставив на показе практически все новые самолеты, проходившие к тому времени летные испытания, и даже те, от которых успели отказаться. С-22И подновили к участию в параде: поверх прежних синих полос были нанесены новые стрелы красного цвета. Новая машина среди прочей авиатехники была показана в Домодедово 9 июля 1967 года. Впервые представляемый общественности самолет пилотировал летчик-испытатель СССР Е.К. Кукушев ('штатный' летчик С-22И B.C. Ильюшин тогда уже был занят подготовкой к испытаниям Т6-1, который также собирались предъявить общественности на параде). В тот же день публика увидела и его 'одноклассников' — микояновский истребитель с крылом изменяемой стреловидности '23–11' (опытный образец будущего МиГ-23) и несколько самолетов короткого взлета с дополнительными подъемными двигателями — МиГ-23ПД ('23–01'), МиГ-21ПД (Е-7ПД) и Т-58ВД. Вот как описывался в советской прессе тех лет показ новой техники на авиапараде (правда, без наименования самолетов, почитавшихся тогда большой тайной): 'Над полем аэродрома показалась серебристая птица. Широко раскинув крылья, она, словно спортивный планер, плавно скользило в небе, приковывая к себе взгляды тысяч зрителей. Но что это? Крылья вдруг стали поворачиваться назад, и планер превратился в стремительную стрелу, которая, увеличивая скорость, быстро исчезла из поля зрения… Наряду с другими