苏联空军对试飞结果很满意，对及早部署新飞机的要求急迫，所以没有经过国家鉴定试飞就决定在远东的共青团城飞机厂小批投产，批产量型号命名为苏-7。
1955 年，苏联空军略为修改了设计要求，升限上调到 21,000 米，航程要求加大，发动机也要求换用推力更大的 AL7F-1。对一些航空特设的要求也有所改动。苏霍伊对 S-1 的设计作了相应的修改，修改结果就是S-2。
S-2 采用两门翼根 30 毫米炮，机头加长 110 毫米。1956 年 8 月开始制造 S-2，9 月首飞，马上就和 S-1 一起，送交国家试飞中心，参加国家鉴定试飞。
在国家鉴定试飞中，S-2 用于测试飞行包线，如速度、升限、机动性等，S-1 用于机载系统和作战能力的评估。科洛伏希金、弗拉德米尔·伊柳辛（著名飞机设计师谢尔盖·伊柳辛的儿子）、列奥尼德·法达耶夫等负责试飞。
1957 年 12 月，尼古拉·科洛索夫在试飞 S-2 时，发动机在低空熄火。科洛索夫试图把无动力的 S-2 降落到跑道上，但功亏一篑，还没有坚持到跑道就栽了下来，机毁人亡。S-1 继续试飞了 12 个月，直到 1958 年 12 月才结束。
1958 年下半年，共青团城飞机厂的第一批下线的两架苏-7 一同参加试飞。共青团城飞机厂在 56 年开始生产准备，在 57 年开始组装，结构上按照 S-2 的标准。代表空军的国家试飞中心的弗拉德米尔·普洛尼亚金负责第一批飞机的试飞，工厂试飞员叶夫根尼·库库谢夫负责以后的试飞。首批苏-7 在 1958 年交付苏联空军，空军的飞行员和机修人员的培训随即开始。
初期生产型苏-7 使用 AL7F 发动机，进气锥只有两个位置可以调节。为了解决试飞中发现的问题，并结合进航空技术的最新进展，苏霍伊设计了 S-41 研究机。这期间跨音速面积律对减少跨音速阻力的作用得到证明，S-1 的后机身为符合跨音速面纪律而加大截面积，机头进一步加长，使从前至后的截面积较为均匀地过渡。为了进一步克服进气道喘振问题，进气道的侧面加装防喘振门，在要发生喘振的时候适度打开。喘振本来就是局部气流突然堆积然后突然泄放。在突然堆积的时候，适当打开侧面的小门，可以泄放多余的堆积气流，缓解喘振现象。进气锥和发动机的配合采用自动调节，进一步改善发动机工况，发动机也改用 AL7F-1。
苏-7 的技术指标在今天看来依然不错，速度达到 2,170 公里/小时，升限达到 19,000 米，推重比接近 1.0，翼载只有 290 公斤/平方米。尽管苏-7 的加力油耗大，航程不足，起飞、着陆速度过快（超过 450 公里/小时），苏-7 依然是苏霍伊设计局历史上的一个里程碑。这是苏霍伊设计局凤凰重生后的第一架飞机。
尽管苏-7 是作为战斗机设计的，苏-7 不俗的速度和升限使它和苏-9 在整个 60 年代是唯一可以拦截美国 U-2 高空战略侦察机的苏联战斗机。在弗朗西斯·鲍威尔的 U-2 被打下来的一年之前，苏-7 还差点把一架 U-2 打下来。这架 U-2 从日本北海道起飞，入侵苏联远东。在共青团城飞机厂跑道上待命的一架苏-7 快要起飞拦截了，但 U-2 掉头向北，避开了苏-7 的拦截范围，苏-7 由于航程不足被迫放弃起飞拦截。
1959 年中，美国空军已经将 F-100 作为战斗轰炸机，更先进的 F-105 战斗轰炸机也已经出现，苏联空军要求拥有自己的双二战斗轰炸机，苏霍伊被要求将苏-7 改进成为战斗轰炸机。为此，苏霍伊设计了设计据代号为 S-22 的飞机，苏-7 由此改进成为苏-7B。苏-7B 增加了挂载炸弹和火箭弹的能力，载弹量达 2,000 公斤。为了加大航程，增加了翼内油箱，加强了起落架，飞机为此增重 220 公斤。
S-22 于 1959 年 1 月完成设计，4 月 24 日由叶夫根尼索洛维耶夫首飞，只有一架飞机可飞，所以由索洛维耶夫和阿纳托利科兹洛夫轮流试飞，10 月定型。设计局试飞刚结束，就移交国家鉴定试飞。和最终导致苏-7 的 S-1 一样，S-22 还在试飞中，生产决定已经在 7 月作出了，还是有共青团城飞机厂制造。由于苏-7 和苏-7B 的结构变动不大，生产连贯性没有问题。1959 年开始大量生产，在很长时间内是苏联空军的主力战斗轰炸机。苏-7B 也大量出口到苏联的盟国，埃及空军的苏-7 参加了 1967 年的六天战争，印度空军的六个苏-7B 中队在 1971 年的印巴战争中出动 1,500 架次以上，高峰时每个飞行员一天要出动 6 次，承担了对地攻击的主要任务。
苏-7 试验过的雪橇式起落架对软地起飞进行了研究，这种轮-橇混合式结构可以解决滑行道上运动和软地起飞的要求，但增重很多，磨损厉害，最后没有实用化
为了适应训练新飞行员的需要，苏霍伊还专门设计了双座的战斗教练机，注意后座座舱盖上升起的潜望镜，用于帮助教官观察起飞、着陆时前方的情况
但苏-7 的起落性能一直是一个心病。为了改善起落性能，苏霍伊从两方面入手，一是用雪橇式起落架应付跑道在战争中受到损坏的情况，另一个是用吹气襟翼吹出附面层，增加升力。两者都没有超过试验性的研究，没有实用化。为了适应训练新飞行员的需要，苏霍伊还专门设计了双座的战斗教练机。为了补偿后座视界不良的问题，后座座舱盖上具有可以升起的潜望镜，用于帮助教官观察起飞、着陆时前方的情况。
镇守蓝天
1954 年夏，在后掠翼的前线战斗机 S-1 进入全面工程设计的同时，后掠翼的截击机 S-3 开始设计，但进展缓慢，后被中止。到了秋天，三角翼的 T-1 和 T-3 也开始了。10 月间，T-1 和 T-3 的全尺寸模型通过审核，批准进入工程设计，T-1 优先。
这是航空理论落后于航空实际的年代。后掠翼和三角翼都能起到推迟跨音速波阻出现的功能，后掠翼在结构上相对接近已经成熟的平直翼，但三角翼的概念更加诱人。三角翼不仅可以容易地做到很大的前缘后掠角，还因为较长的翼根而使机翼的受力设计相对简单。较大的翼展应该对降低翼载有好处，可以提高机动性，三角翼还可以设计成无尾布局，省却平尾结构的重量和阻力。但是三角翼的气动特性没有理论指导，也没有现成经验可循，只有靠不断的实践。