Учебно-боевой С-52У комплектовался оборудованием Су-17М2, поэтому разработка и изготовление опытного самолета завершилась уже летом 1975-го. В сентябре летчик В.А.Кречетов совершил на нем первый полет. На основании предварительного заключения по результатам госиспытаний С-52У под обозначением Су-17УМ запустили в серию в 1976-м. Госиспытания Су-17УМ успешно завершились в мае 1977-го и выпуск этой машины продолжался в Комсомольске-на-Амуре до 1981-го.

В конце июля 1978-го появилось решение правительства об оснащении Су-17УМ оборудованием Су-17М3, а в сентябре приступили к заводским испытаниям доработанной машины С-52УМ3, завершившиеся в октябре 1980-го. В мае следующего года самолет предъявили на госиспытания. К этому времени он уже несколько лет находился в серии. Одновременно с испытаниями С-52УМ3, дорабатывались на рембазах ВВС ранее выпущенные Су-17У. В 1983 году было принято решение, разрешавшее поставки на экспорт двигателей АЛ-21Ф-3, что позволило использовать в производстве один стапель для советских и экспортных самолётов. Производство Су-22УМ3К с этим двигателем продолжалось до 1985 года.

Учебно-боевые самолёты поставлялись как в строевые части, так и в военные училища (например, в Борисоглебское, Краснодарское и Ейское военно-морское).