В 1973 году началось проектирование следующей модификации - Су-22. По требованию министерства авиационной промышленности на него установили двигатель Р-29БС-300 ("изделие 55БС") конструкции С.К.Туманского, что обеспечивало унификацию с самолётами МиГ-23БН и МиГ-27, в большом количестве поставляемыми союзникам СССР. Установка двигателя, имевшего большие габариты, обусловила уширение задней части фюзеляжа. В состав вооружения входили ракеты Р-3С и Х-23. Прототип С-32М2Д был изготовлен в 1974 году (переделан из серийного Су-17М2). Первый полёт состоялся в январе 1975 года.

Серийное производство началось в 1976 году. По сравнению с Су-17М2 экспортный Су-22 имел несколько меньшую дальность полёта и худшие разгонные характеристики. Первые Су-22 получили ВВС Перу.

По аналогии с предыдущими этапами модернизации у Су-17М3 и Су-17М имелись экспортные модификации. В апреле 1977-го завершились заводские испытания учебно-боевого С-52УК.

В 1973-1990 годах было изготовлено около 700 самолётов Су-20 и Су-22 различных модификаций. Они поставлялись на экспорт в 18 стран мира. Среди них были: Алжир, Ангола, Афганистан, Болгария, Венгрия, Вьетнам, ГДР, Египет, Ирак, ЙАР, Ливия, НДРЙ, Пару, Польша, Сирия, Чехословакия (в настоящее время есть и в Чехии, и Словакии). Часть своих самолётов в 70-х годах Египет продал США, ФРГ и Китаю. В боевых условиях Су-20 применялись в боях против Израиля в сентябре 1973 года, Су-22 - в Чаде в 1980 году и в долине р. Бекаа (Ливан) в 1982 году. На Су-20 и Су-22 воевали афганские лётчики. Применялись эти самолёты и во время ирано-иракской войны. Во время гражданской войны в Йемене самолёты Су-22М имели обе противобортвующие стороны. В январе-феврале 1995 года Су-22М ВВС Перу применялись в боевых действиях на границе с Эквадором. Некоторые самолёты, по разным причинам не попавшие к заказчику, служили в советскихВВС.

Модификации самолёта:

С-32МКИ - прототип Су-20. Первый полёт состоялся 15 декабря 1972 года.
С-32М2Д - прототип Су-22.
Су-20 (С-32МК) - экспортный вариант Су-17М. Отличался составом оборудования и возможность подвески 4 ракет ближнего боя Р-3С или Р-13М. Выпускался в 1973-1976 годах.
Су-22 (С-32М2К) - экспортный вариант Су-17М2. Отличался двигателем Р-29Б-300. Первый полёт в январе 1975 года. Выпускался в 1976-1980 годах.
Су-20Р - разведчик. Отличался подвесным контейнером комплексной разведки ККР.
Су-22М (С-52К) - экспортный вариант Су-17М3. Отличался двигателем Р-29БС-300, составом вооружения и упрощенным БРЭО. Выпускался в 1977-1981 годах. Поставлялся в Афганистан, Ирак, Северный и Южный Йемен, Ливию, Перу и Сирию.
Су-22М3 (С-52М3К) - доработанный. Отличался полным комплектом БРЭО Су-17М3. В 1981-1982 годах изготовлено 12 самолётов для Венгрию.
Су-22М3Р - разведчик на базе Су-22М3.
Су-22М4 (С-54К) - экспортный вариант Су-17М4. Оснащался двигателем АЛ-21Ф-3. Выпускался в 1984-1990 годах.
Су-22М4Р - разведчик на базе Су-22М4.
Су-22Р - разведчик на базе Су-22.
Су-22УМ (С-52УК) - учебно-боевой. Первый полёт в декабре 1979 года. Выпускался в 1979-1982 годах.
Су-22УМ3 (С-52УМ3К) - экспортный вариант Су-17УМ3. В 1982-1983 годах изготовлено 4 самолёта для Венгрии.
Су-22УМ3К - учебно-боевой. Отличался двигателем АЛ-21Ф-3. Выпускался в 1983-1985 годах.