Один из серийных Су-17yM в 1978 году был оснащен полным комплектом БРЭО истребителя- бомбардировщика Су-17МЗ. Кроме того, самолет получил удлиненную законцовку киля и подфюзеляжный гребень, что устранило выявленную у Су-17yM путевую неустойчивость при максимальных углах стреловидности на малых скоростях. Самолету было присвоено название Су- 17УM3 (C52yM3). Новая «спарка» совершила первый полет в октябре 1978 года, ее серийное производство началось в конце того же года, хотя государственные испытания завершились лишь в 1981 году. В 1979- 1980 гг. все Су-17УМ на авиаремонтных предприятиях ВВС также были доработаны по образцу Су-17УМ3.

В 1982 году начался серийный выпуск УБС Су-22УМЗ (С52УМЗК) экспортного варианта Су-17УМЗ с ТРДФ Р-29БС-300. Однако в 1983 году было принято решение, разрешающее поставки двигателей АЛ- 21Ф-3 на экспорт, с облегчением встреченное на авиазаводе в Комсомольске-на-Амуре (появилась возможность использовать единые стапеля и оснастку для «своих» и экспортных модификаций истребите- ля-бомбардировщика).

С появлением на Западе истребителей четвертого поколения F-15, F-16 и F/A-18 - имевших высокие летные характеристики, истребители-бомбардировщики Су-17 уже не могли рассчитывать на успех в маневренном воздушном бою с этими машинами. В то же время самолет еще имел потенциал для наращивания ударных возможностей. Так появилась последняя серийная модификация истребителя- бомбардировщика - Су-17М4 (С54). Разработка машины началась в марте 1977 года. Основная «идея» заключалась в установке на борту нового цифрового прицельно-навигационного комплекса. Рост объемов радиоэлектронной аппаратуры потребовал перекомпоновки носовой части фюзеляжа. Было принято решение отказаться от регулируемого воздухозаборника. Новый воздухозаборник был выполнен оптимизированным для трансзвукового маловысотного полета. Это упрощало конструкцию, но привело к снижению скоростных характеристик (с М=2,09 до М=1,75). Впрочем, для маловысотного ударного самолета, увешанного многочисленным вооружением, теоретическая способность достигать М=2 являлась излишней роскошью.

Однако установить лазерно-телевизионную прицельную систему «Кайра» на Су-17 так и не удалось. Было решено оснастить истребитель-бомбардировщик упрощенным вариантом БРЭО, включающим лазерный дальномер-целеуказатель «Клен». Также неудачей закончились попытки разместить на самолете две мощные двухствольные пушки ГШ-30.

Самолет получил цифровой прицельно-навигационный комплекс ПрНК-54, в состав которого вошел лазерный дальномер-целе- указатель, инерциальная навигационная система, ЦВМ, телевизионный кабинный индикатор и другое оборудование. Для размещения новой электроники, помимо отказа от регулируемого воздухозаборника, потребовалось, также уменьшить до 4590 л (3770 кг) объем внугрифюзеляжных топливных баков. Для охлаждения мощного БРЭО перед килем был установлен дополнительный воздухозаборник. Вместо катапультного кресла К-36М было установлено более совершенное К-36ДМ. На борту появилась и новая радиостанция Р-862, заменившая Р-832. Был значительно расширен состав управляемого вооружения.

Три опытные машины С54 были переоборудованы из серийных Су-17МЗ в 1978 году, а в 1980 году в Комсомольске-на-Амуре началось серийное производство истребителей-бомбардировщиков Су-17М4.

Экспортный вариант самолета - Су-22М4 (С54К) с двигателем АЛ-21Ф-3 серийно выпускался с 1984 года.

Серьезным испытанием для Су-17М4 стал Афганистан. На основе опыта боевого применения самолета в 1987 году был проведен ряд доработок, направленных на повышение боевой живучести. В частности, на нижнюю и верхнюю поверхности хвостовой части фюзеляжа установили 12 пусковых устройств ИК-ловушек АСО-2В, а в нижней части фюзеляжа смонтировали бронеплиты (аналогичную доработку прошли и самолеты Су-17МЗ).

Была предпринята и попытка усиления ракетного вооружения Су-17М4. В 1982 году самолет испытывался с мощной ракетой класса «воздух-поверхность» Х-59, имеющей телевизионное командное наведение. Однако в то время машина уже не считалась перспективной и новое оружие на серийных истребителях-бомбардировщиках решили не устанавливать (ракета Х-59 вошла в комплекс вооружения фронтового бомбардировщика Су-24М, получившего также и систему «Кайра», «не захотевшую» прописаться на Су-17).

Еще одной несостоявшейся попыткой модернизации Су-17М4 стала установка на самолет в 1984 году системы автоматического управления выпуском предкрылков. Отрабатывались варианты с управлением выпуском предкрылков по углу атаке и по перегрузке. Несмотря на успешное завершение испытаний (лучшим оказался вариант с управлением по перегрузке) дальнейшие работы также были прекращены.

Еще в начале 1970-х годов ОКБ П.О. Сухого вышло с предложением создать вариант Су-17 с фиксированным крылом, установленным в положении промежуточной стреловидности - 45°. Самолет должен был иметь меньшую массу, хорошую маневренность и ВПХ, однако максимальная скорость на малой высоте снижалась с 1200 км/ч до 1000 км/ч. Несмотря на поддержку проекта рядом специалистов ВВС (в частности, из Липецкого центра), руководством военно-воздушных сил он был отвергнут по причине недостаточной скорости. Однако ОКБ продолжало работы в этом направлении. В начале 1980-х годов они велись под заводским шифром С54Н (Су-17М4Н), позднее проект получил новое обозначение - С56 (Су- 17М6). Самолет должен был иметь неподвижное крыло со стреловидностью по передней кромке, равной 45°, снабженное корневыми наплывами. Истребитель-бомбардировщик предполагалось оснастить новым двигателем АЛ-31Ф, усовершенствованным БРЭО и расширенной номенклатурой вооружения. Но решение об окончании серийного выпуска Су-17 положило конец и работам по его модернизации.

Для выполнения разведывательных задач часть самолетов, получивших обозначение Су-17МЗ- Р и Су-17М4-Р, была оснащена подвесными контейнерами для комплексной (фото-, радиотехнической, ИК и телевизионной) разведки ККР-1/54. В контейнере размещались АФА плановой, панорамной и перспективной съемки, РЛС бокового обзора, ИК-система, а также осветительные патроны для фотографирования в ночных условиях. Кроме того, разведывательный самолет дополнительно оснащался станциями постановки активных помех, подвешиваемыми на подкрыльевых узлах. Создание контейнеров началось еще в 1970-е годы, устанавливаться они начали на самолеты Су-17М4, а также (в ходе доработки) Су-17МЗ. Доработана под установку разведывательных контейнеров была и часть самолетов Су-20 (они получили название Су- 20Р), Су-22 (Су-22Р), Су-22МЗ (Су-22МЗ-Р) и Су-22М4 (Су-22М4-Р).

В ходе боевых действий в Афганистане в конструкцию самолетов Су-17МЗ и Су-17М4 был внесен ряд усовершенствований, повышавших боевую живучесть. Так, для усиления защиты двигателя была установлена дополнительная бронеплита, для защиты от ПЗРК противника на фюзеляже смонтированы контейнеры АСО-2, в каждом из которых размещено 32 патрона-ловушки ЛО-56, отстреливаемых автоматически, с заданными интервалами (в дальнейшем для обороны от более эффективных ПЗРК «Стингер» число контейнеров с ловушками было увеличено до 20).

Серийное производство самолетов Су-17 было прекращено в 1990 году, за двадцать лет завод в Комсомольске-на-Амуре выпустил 1200 истребителей-бомбардировщиков этого типа. Таким образом, самолет Су-17 стал самым массовым в СССР истребителем-бомбардировщиком 3-го поколения. Для сравнения, его основной конкурент, самолет МиГ-27, был выпущен в СССР в количестве немногим более 900.

Самолет Су-17М4 - единственный истребитель-бомбардировщик, сохранившийся на вооружении российских ВВС во второй половине 1990-х годов. К 1997 году в строю имелось 32 Су-17М4 и 40 Су-17М4-Р. Еще 35 Су-17М4 находилось в составе авиации ВМФ России. Самолеты Су-17 состоят на вооружении ряда стран СНГ. В частности, они имеются у Туркмении, Узбекистана и Украины (130 машин).

В 1997 году 32 самолетами Су- 20 располагал Алжир, 15 Су-22 - Ангола (на аэродроме в Луанде), 50 Су-20 и Су-22М4 Афганистан, 11 Су-22МЗ и двумя Су-22УМЗ - Венгрия, 70 Су-22 Вьетнам, 21 Су- 22 (в том числе тремя УБС) - Болгария, 55 Су-20 и Су-22 - Ирак, 50 Су-20 и Су-22М - Ливия, 32 Cv-20,16 Су-22М и четыре Су-22У - Перу, 20 Су-20, 86 CV-22M4 и 14 Су-22УЗМ Польша, 60 Су-20 и Су-22 - Сирия, 20 Су- 22М4 - Словакия и 35 Су-22М4 - Чехия.