Wersje Su-24 – pierwsza wersja, wyposażona w system nawigacyjno-celowniczy PNS-24 Puma, wytwarzana w latach 1971–1983 Su-24M – udoskonalona, wprowadzono system nawigacyjno-celowniczy PNS-24M Tigr w miejsce PNS-24 Puma, produkowana w latach 1979–1993 Su-24MK – wersja Su-24M przeznaczona na eksport, pierwszy lot w maju 1987, produkowana w latach 1988–1992. Odbiorcami były Irak, Libia, Syria. W czasie Pustynnej Burzy irackie samoloty uciekły do Iranu Su-24MR – wersja rozpoznawcza, usunięto system PNS-24, zainstalowano urządzenia rozpoznawcze zintegrowane w system BKR-1, oblatana w maju 1980 roku, wytwarzana w latach 1983–1993. Su-24MP – wersja WRE, pierwszy lot w marcu 1980.
Konstrukcja Dwusilnikowy samolot bombowy w układzie górnopłatu.
Kadłub o konstrukcji półskorupowej i przekroju prostokątnym. Płaski spód kadłuba wytwarza dodatkową siłę nośną. W przedniej części kadłuba znajduje się radar, przedział instalacji uzupełniania paliwa w locie, komora przedniej goleni podwozia oraz kabina załogi wyposażona w fotele katapultowe K-36D lub K-36DM. Sterownice podwójne, samolot jest wyposażony w system automatycznego sterowania SAU-6, który umożliwia lot po zadanej trasie na dowolnej wysokości z użyciem stacji radiolokacyjnej Reljef. Osłona kabiny dla każdego z członków załogi otwierana oddzielnie.