苏-24是第一种装备了以计算机轰炸瞄准系统和地形规避系统为核心的火力控制系统的苏联飞机，标志着苏联飞机的火控和电子技术水平上了一个台阶。
苏-24有针对美国F-111战斗轰炸机的味道。由于航空技术的发展，当时的科研人员认为能够研制出空战和轰炸能力同样优秀的战斗轰炸机，事实证明这不太切合实际。最后结果是，F-111和苏-24一样，战术轰炸能力一流，但代价是机体笨重、机动性下降，已经无法实现“战斗与轰炸兼顾”的初衷了。直到F-15E和苏-30MK等这些第三代战斗机的攻击型的出现，才实现了上述梦想。
为了在防空火力中生存下来，当时的前线战术轰炸机都趋向于采用以下措施：一是高速低空突防，通常为一倍音速;二是采用地形规避技术，就是利用地形起伏躲过地面雷达;三是加强电子干扰;四是直到目前还是最有效的一招：采用精确制导的远射程导弹或炸弹(这里的远程是相对前线战术用途而言，是指射程要远过对方的高射炮和导弹)。
最让现在的爱好者诧异的是，苏联科研人员研制苏-24时，最早的设计比我们现在见到的要更加高精尖。苏-24最早的原型是一种具有短距起降能力(VTOL Vertical Take Off and Landing)的三角翼飞机，有单独的升力发动机。
实际上，这一怪异的研制过程是在苏联军用航空工业怪异的环境中产生的。苏霍伊设计局最初在2个方向上开展空军的战斗轰炸机计划：包括在苏-7B上面的改进型S-22I(后来的S-32)，并且发展成了战斗轰炸机苏-17。另一个方向是发展全新的战斗轰炸机。在新战斗轰炸机的最初的设计中，S-6原型机使用了后掠翼的设计方案，在苏-15的基础上采用40度后掠角三角翼和类似米格-25的进气道。发动机是使用7200千克推力的P-21F-300，为了加强起飞性能还计划使用火箭助推器。飞机采用的纵列驾驶舱布局。
随后苏联大幅度削减军费，研制资金很紧。因此苏霍伊设计局用偷梁换柱的诡计来获得经费：S-6的编号改成了似乎是一种新型截击机的T-58M。于是经费到手了，搞的是截击机，但技术可用到战斗轰炸机上。接着苏联T-58VD垂直起降原型机试验成功，空军转而要求停止S-6(T-58M)的项目，转为研究一种短距起降的新战轰，设计编号为T-6，这就是上面所提到的三角翼垂直起降样机T-6。工作从1965开始，沿用了T-58VD的升力发动机结构，在飞机重心位置上安装了两台升力发动机。1967年夏天，T-6-1(第一架原型机)出厂。T-6-1为三角翼布局，机身中部的隔舱内安装4台RD-36-35升力发动机。主发动机最初采用加力推力76.44千牛R-27-300，后在1968年被更强大的AL-21发动机替代。驾驶舱是使用了于F-111相同的并列布局，机翼和平尾仍然是使用苏-15的产品。机上有6个挂点：2个机身和4个机翼挂点。起飞重量达到26100千克。1967年7月2日该机完成首飞。在试飞中的主要问题是在起飞时稳定性不足，于是在翼尖安装了巨大的垂直安定板。
后来经试飞发现，VTOL的设计可操纵性太差，随之被放弃。接着已经在米格-23和苏-17系列上验证过的变后略翼设计被引入了苏-24设计中，用于解决低空高速、短距起降等难题。这就是苏-24A型，即基型。A型还使用了可调节的进气口，以适应高空两倍音速飞行和低空超音速飞行的不同需要。后来由于战术运用上不需要长时间高空高速飞行，加上要节省重量，这一可变进气口在M型上被放弃了。
