Первая серия самолетов С-32М, получивших обозначение Су-17М, была принята Заказчиком в 1972 году. Она имела номер 51. Выпуск « эмки» продолжался до 1976 года, когда последний самолет 61-й серии покинул сборочный цех.
Производство обеих модификаций долго шло параллельно и многие изменения они получили практически одновременно. Первые экземпляры «эмовского» варианта не имели дополнительных аэродинамических перегородок на НЧК позднее вместе с ними на 50% нарастили высоту торцевых перегородок В ходе выпуска Су-17М аварийный ПВД-7 был вынесен на штанге вперед за кромку воздухозаборника, придав самолету характерное обличье. Эго оказалось удачным решением и по ходу плановых ремонтов большинство ранее построенных С-32 и С-32М прошли такую же доработку
В процессе серийного выпуска на самолет стали устанавливать ТРДФ АЛ-21Ф-3 (изделие 89), отличающийся от АЛ-21Ф большей тягой (7800 кгс на максимальном режиме и 11200 кгс на полном форсаже), наличием дополнительной подпорной ступени компрессора и увеличенным диаметром входа Увеличился ресурс двигателя, повысилась его надежность По сравнению со старым АЛ-7Ф-250 удельный расход топлива на максимальном режиме снизился с 0,99кг/кгс*ч до 0,86кг/кгс*ч па новом образце.
Уже с началом строевой эксплуатации арсенал нового истребителя-бомбардировщика пополнили. На вооружение были приняты многозамковые балочные держатели МБДЗ-У6-68 и контейнеры малогабаритных грузов КМГ-У. «Легкие» неуправляемые ракеты С-5 дополнили более солидными С-8 начали использоваться и особо мощные НАР типа С-25. Правда, их можно было взять всего пару, так как для подвески годились лишь крайние балки — пуск с остальных грозил помпажем.
С одной из производственных серий Су-17М получил оружие и против зенитных ракетных комплексов врага — первую противорадиолокационную ракету фронтовой авиации Х-28 созданную в МКБ «Радуга» прежде всего для поражения РЛС американских ЗРК «Хок» и «Найк Геркулес» (первоначально ее носителем должен был стать Як-28). Большая и тяжелая ракета массой 715 кг могла снабжаться фугасной (вес 140 кг) или ядерной боевой частью
Х-28 имела жидкостный ракетный двигатель Р253-300 и поражала цели на дальности 65-80 км Правда, в реальной обстановке рекомендовалось производить пуски с высот до 1000 м и на скорости 800 км/ч, что ограничивало дальность отметкой 30-35 км, но и это было неплохо. За столь высокие показатели пришлось заплатить трудностями в эксплуатации—токсичные и взрывоопасные элементы топлива требовали сложной системы подготовки и обслуживания.
Для наведения на цель Х-28 оснащалась пассивной головкой самонаведения ПРГ- 28М, автопилотом АПР-28 и автоматической прицельной системой ПРТ-28М. Несмотря на приличные размеры ракеты, часть ее оборудования не уместилась на борту Для обнаружения работы радара, определения его координат и выдачи целеуказания головке ракеты под крыло самолета подвешивался контейнер с аппаратурой «Метель-А». Саму Х-28 самолет нес на массивном пусковом устройстве ПУ-28С, закрепленном на центральном подфюзеляжном узле «Клиренс» самолета был небольшой, и верхняя часть киля ракеты утапливалась в специальный «карман» в одном из люков обслуживания двигателя, а нижняя складывалась в горизонтальное положение. С той же целью сам держатель закреплялся косо —под небольшим углом к плоскости симметрии самолета, при этом киль оказывался несколько смещенным в сторону