• Экипаж, чел 2
• Размах прямого крыла, м 17.64
• Размах стреловидного крыла, м 10.37
• Длина, м 24.53
• Высота, м 6.19
• Площадь прямого крыла, кв.м 55.17
• Площадь стреловидного крыла, кв.м 51.02
• Масса пустого самолёта, кг 22320
• Масса нормальная взлётная, кг 36000
• Масса максимальная взлётная, кг 39700
• Масса топлива нормальная, кг 16440
• Масса топлива с ПТБ, кг 22440
• Макс. скорость у земли, км/ч 1400
• Макс. скорость на высоте, км/ч 2320
• Практическая дальность, км 4270
• Боевой радиус действия на высоте, км 1300
• Практический потолок, м 17500
• Длина разбега без форсажа, м 900
• Длина пробега с торм. парашютом, м 850

Возрастающая эффективность ПВО привела конструкторов самолетов всего мира к одному и тому же решению: чтобы проникнуть на территорию противника, аппарат должен лететь «под радаром» на очень малой высоте, используя поверхность земли как маскировку. ОКБ Сухого была поручена разработка такого бомбардировщика. Техническое задание содержало требования сверхзвуковых летных характеристик (даже на малой высоте), возможность применения днем и ночью, в любых погодных условиях способность атаковать неподвижные и подвижные цели с дополнительной возможностью проведения фоторазведки и взлета и посадки на неподготовленные ВПП ограниченной длины. Последняя часть технического задания привела Сухого к идее разработки бомбардировщика вертикального взлета и посадки с треугольным крылом и раздельной силовой установкой (подъемные и маршевые двигатели).

В итоге самолет Т-6-1 впервые поднялся в воздух в июне 1967 г. Его крыло с переменной стреловидностью передней кромки имело такую же форму в плане, как у варианта Т-58ВД. Из-за отвратительных характеристик управляемости он был переделан в аппарат с укороченным взлетом и посадкой, без подъемных двигателей, с повернутыми вниз концевыми сечениями крыла, выступающим подфюзеляжным килем и огромными новыми щелевыми закрылками. Большой размер крыла обуславливал невысокую скорость на малой высоте. Крыло изменяемой в полете стреловидности было применено на втором опытном самолете Т-6 (Т-6-21Г), сохранившем ту же конструкцию фюзеляжа. Удаление тяжелых подъемных двигателей освободило место для дополнительного горючего или вооружения. Крыло имело предкрылки по всему размаху и двухщелевые закрылки. Оно могло приобретать обратную стреловидность до 16 градусов для взлета и посадки, обеспечивая низкую посадочную скорость и хорошую возможность взлета и посадки с короткими дистанциями пробега. Крыло могло принимать прямую стреловидность до 69 градусов с промежуточной установкой в 35 и 45 градусов.

Самолет совершил первый полет в мае 1970 г., оснащенный двумя турбореактивными двигателями АЛ-7Ф-1. Ему было дано обозначение Су-15М. Серийный самолет Су-24 (в отчетах НАТО «Фенсер-А» («Fencer-A»)) был оснащен турбовентиляторными двигателями Соловьева АЛ-21Ф-3. Воздух к ним первоначально подавался через регулируемые воздухозаборники, которые позволяли на большой высоте развивать скорость 2,18 М. Удаление механизма регулировки воздухозаборников снизило максимальную скорость приблизительно до 1,35 М, но практически не сказалось при полете на малой высоте, где не могут быть достигнуты большие значения М.

Самолет Су-24 разрабатывался вокруг первой комплексной системы авиационного электронного оборудования Советского Союза с бомбоприцелом, системой управления вооружением и навигационным комплексом, связанными с помощью компьютера. Аппарат Су-24 являлся также первым советским самолетом, оснащенным катапультируемым при нулевой скорости и нулевой высоте креслом К-36Д, он имел командную систему катапультирования, которая могла быть приведена в действие любым членом экипажа. Самолет «Фенсер-B» имел хвостовую часть фюзеляжа, наиболее близко отслеживающую конфигурацию сопел по сравнению с прямоугольной задней частью фюзеляжа с плоскими боковинами самолета «Фенсер-А». Обтекатель с тормозным парашютом находился ниже основания руля направления. Самолет «Фенсер-С» был похожим, но имел треугольные обтекатели радиолокационной станции защиты задней полусферы по сторонам верхнего конца киля и на воздухозаборниках двигателя, выступающих на передней кромке крыла. Самолет Су-24 поступил на вооружение в 1974 г., а за пределами СССР начал разворачиваться в 1979 г.