Для повышения эффективности бомбометания с целью исключения взаимного перекрытия зон сплошного поражения, когда разрывы, образно говоря, ложились в те же воронки, на Су-17М ввели три режима бомбометания: "Залп", "Серия" и "Часть". Если на Су-7БКЛ и Су-17 сброс бомб осуществлялось двумя способами — залпами по две (симметричными парами с левых и правых держателей) или сбросом всех сразу, то, начиная с "эмки", в режиме "Залп" все авиабомбы сбрасывались с интервалом в 0,1 сек, укладываясь с небольшими промежутками. Режим "Серия" позволял выбрать заранее один из наиболее эффективных интервалов сброса всех бомб в зависимости от калибра, типа цели и характеристик боеприпаса (интервалы могли составлять 0,2, 0,3 и 0,4 сек, при которых разрывы шли более рассредоточено, сплошной цепью, с небольшим перекрытием зоны поражения каждой бомбы
В дальнейшем самолет получил возможность нести до шести 32- зарядных блоков УБ-32, подвешиваемых на всех крыльевых и фюзеляжных точках (прежде на Су-17 внутренние крыльевые держатели позволяли нести только менее тяжелые УБ-16). Как и на Су-17, в состав артиллерийского вооружения самолета входили две встроенные НР-30 и пара подвесных СППУ-22-01.
Для применения двух управляемых ракет Х-23 (или более совершенных Х-23М) в контейнере конуса ВЗ устанавливалась аппаратура наведения, а с машины № 70–01 Су-17М стали комплектоваться станцией в обтекаемом контейнере, подвешиваемом на пилон для балочного держателя под крыло. Контейнерное размещение позволило брать требуемую аппаратуру только для выполнения задачи, не возя с собой постоянно лишний вес и избавляя электронику от неизбежных сотрясений и вибраций в каждом полете.
В ходе серийного выпуска Су-17M получил мощное оружие против зенитных ракетных комплексов — первую противорадиолокационную ракету отечественной фронтовой авиации Х-28. Ракета предназначалась прежде всего для поражения РЛС американских ЗРК "Хок" и "Найк Геркулес".
Х-28 первоначально предназначалась для оснащения бомбардировщиков Як-28, однако там "не прижилась" и ее разработка порядком затянулась. Между тем заказчик выказывал самую серьезную озабоченность сложившимся положением, при котором во фронтовой авиации отсутствовало противорадиолокационное оружие. В то же время очевидным было, что в современной войне выполнять задания ей придется в условиях самого жесткого противодействия объектовой и войсковой ПВО противника. Если прежде ЗРК как наиболее эффективные зенитные средства присутствовали только в обороне важных стационарных объектов, то к середине 60-х годов они появились и в боевых порядках войск, непрерывно совершенствовались и поступали на вооружение в массовых количествах. Для ударной авиации встреча с современной ПВО грозила если не полным срывом выполнения задачи, то значительными потерями на грани недопустимых. К примеру, при ударе полковым нарядом сил истребителей- бомбардировщиков типа Су-17 по цели, прикрываемой батареей ЗРК "Хок", ожидаемые потери составляли не менее четверти самолетов.
Настоящим вызовом выглядело также то, что вероятный противник не только располагал противорадиолокационным оружием, но и в массовых количествах применял его в боевых действиях. Приняв в 1964 году на вооружение противорадиолокационные ракеты "Шрайк", американцы успели их опробовать во Вьетнаме. Первые пуски "Шрайк" были отмечены в апреле 1965 года, с марта 1968 года их дополнили более совершенные ракеты "Стандарт ARM", а в дальнейшем противорадиолокационное вооружение стало применяться самым масштабным образом. Интенсивность их применения была такой, что в отдельные месяцы вьетнамской стороной по РЛС и ЗРК отмечалось до сотни пусков ракет. За один только 1968 год были выведены из строя 19 вьетнамских ЗРК и еще 10 потеряли боеспособность из-за повреждений.
На вооружении отечественной фронтовой авиации ничего подобного к этому времени не было, хотя проработки подобного оружия, предназначенного для борьбы с работающими наземными РЛС, были выполнены еще в 1960 году.