Испытания и доводка самолета растянулись на много лет и сопровождались катастрофами. Но в итоге в 1974 году советские ВВС получили бомбардировщик с выдающимися характеристиками. Су-24 способен лететь к цели на высоте 200 метров в режиме автоматического следования рельефу местности со скоростью 1350 км/ч. В любых метеоусловиях, днем и ночью.
С 1978 года на вооружение принят более совершенный Су-24М, оснащенный системой дозаправки в воздухе. В начале нулевых самолет опять модернизировали.
В НАТО он имеет два обозначения. Неофициальное - "грузовик с бомбами". А также условный код Fencer ("Фехтовальщик"). Термин "Фехтовальщик" не несет никакой смысловой нагрузки, более того, из названия следует, что в НАТО этот самолет сначала считали истребителем (название, начинающееся с буквы "F").
Серийно Су-24 производили на Новосибирском авиазаводе им. Чкалова и на Комсомольском-на-Амуре авиазаводе им. Гагарина - всего 1200 машин.
Впервые Су-24 участвовали в боевой операции в ноябре 1975 года. Бомбардировщики повредили и лишили хода взбунтовавшийся корабль Балтийского флота "Сторожевой", который направлялся к Ленинграду.
Самолет воевал в Афганистане. Среди громких операций - нанесение удара по логову "панджшерского льва" - знаменитого Ахмад Шаха Масуда. Во время афганской войны Су-24 базировались только на советских аэродромах, преимущественно в узбекском Термезе. Зимой 1988-1989 годов они прикрывали вывод наших войск из Афганистана.
С самолетом связан громкий случай: 14 февраля 1992 года 6 экипажей авиаполка с аэродрома Староконстантинов (Украина, Хмельницкая область), протестуя против принятия присяги Украине, совершили несанкционированный перелет в Смоленск, забрав с собой знамя полка.
Азербайджан использовал Су-24 во время Карабахской войны 1992-1994 годов.
Узбекские ВВС в мае 1993 года потеряли один Су-24 в гражданской войне в Таджикистане.
Применялся и в ходе обеих чеченских войн, а также во время войны в Южной Осетии в 2008 году.
Бомбардировщик Су-24Использовался украинской армией в ходе карательных операций на востоке страны. По данным из неофициальных источников, ополченцы сбили несколько Су-24, один разбился сам из-за отказа техники.
12 апреля 2014 года экипаж Су-24 ВВС России над Черным морем совершил несколько заходов на бреющем на американский эсминец "Дональд Кук". Корабль спешно покинул район патрулирования. Как сообщали СМИ, команда была деморализована, часть моряков "Кука" в ближайшем порту в Румынии написали рапорты на увольнение с флота.
Была разработана модификация Су-24 для Индии, и даже начато производство первой партии. Но контракт в итоге не был подписан, все "индийские" Су-24 используются российской авиацией.
С 1987 года самолет поставлялся на экспорт: в Ливию, Сирию, Ирак и Алжир.
Иран стал обладателем эскадрильи Су-24, не заплатив за них ни копейки. Во время войны 1991 года Саддам Хусейн приказал своим летчикам перелететь на иранские аэродромы, чтобы их самолеты не уничтожила авиация коалиции во главе США. Самолеты действительно удалось спасти. Но после войны иранцы не все "сушки" вернули Хусейну.
Взлетный вес Су-24 - 39,7 т, приземляться может при весе не более 28 тонн. В баках бомбардировщика - 11 860 литров керосина, возможна подвеска двух дополнительных баков по 3000 литров. Максимальная скорость на высоте - 1700 км/ч, потолок - 11 500 м. Летчик и штурман располагаются рядом, "плечом к плечу".
Боевой радиус 600 км, с подвесными баками - до 1200 км. Вооружен шестиствольной 23-мм пушкой. На 8 узлах подвески несет до 7500 кг бомб и ракет.
С сентября этого года 12 Су-24М задействованы российскими ВКС в Сирии.
С 1993 года Су-24 серийно не производится, ему на смену пришел ударный Су-34.