Он десятилетия состоял на вооружении ВВС СССР и России, широко экспортировался под обозначениями Су-20 и Су-22, применялся и применяется в ряде вооружённых конфликтов.
В начале 1960-х годов перед ОКБ П. О. Сухого была поставлена задача глубокой модернизации недавно поступившего на вооружение истребителя-бомбардировщика Су-7. Модернизация была направлена на улучшение бортового радиоэлектронного оборудования, а также взлётно-посадочных характеристик самолёта. Было реализовано набиравшее популярность в то время техническое решение — крыло изменяемой геометрии.
Первый прототип будущего самолёта представлял собой серийный Су-7БМ с новым крылом и несколько изменённой конструкцией фюзеляжа. Первый полёт на прототипе совершил 2 августа 1966 года лётчик-испытатель Владимир Ильюшин. Серийный выпуск Су-17 начался на авиационном заводе имени Ю. А. Гагарина в Комсомольске-на-Амуре в 1969 году.
Посмотреть на образец этого истребителя и ряд его модификаций посетители могут на открытой площадке Центрального музея ВВС.