С 1979 года в арсенал Су-17М3 вошла модульная управляемая ракета C-25J1 (решение о ее разработке было принято в конце 1973 года), представлявшая собой НАР крупного калибра С-25-ОФМ с пристыкованным к ней блоком управления – лазерной головкой самонаведения, автопилотом, энергосистемой и аэродинамическими рулями. Интересной особенностью этой ракеты являлось то, что для обеспечения стабилизации ГСН по углу крена и предохранения от завала гироскопов блок управления был развязан относительно вращающегося в полете корпуса ракеты с помощью специального подшипникового узла; тем самым головка могла свободно проворачиваться относительно корпуса, оставаясь неподвижной по продольной оси в "земной" системе координат. Стопятидесятикилограммовая осколочно-фугасная боевая часть ракеты проникающего типа снабжалась взрывательным устройством с установкой из кабины летчика способа подрыва – с замедлением или мгновенным действием. Самолет мог нести две такие ракеты на крайних крыльевых балочных держателях.
Пуск C-25J1 мог выполняться только с пикирования под углом 10-40° с высот 500-5000 м и скорости от 700 до 1100 км/ч. Дальность пуска ракеты в зависимости от условий пуска составляла от трех до семи километров, а вероятное круговое отклонение равнялось 6-10 м. В отдельных случаях допускалась подвеска на самолет одновременно с двумя тяжелыми ракетами Х-29Л пары Х-25 или С-25Л.
Для применения двух ракет Х-23М, являвшихся для истребителей-бомбардировщиков семейства Су-17 уже традиционным оружием, самолет комплектовался контейнером с аппаратурой радиоуправления "Дельта-НГ" или введенной с машины № 25-01 доработанной станцией "Дельта-НГ2" в контейнере весом 47 кг. Для обучения в полете боевому применению ракет Х-23М без пуска дорогостоящих изделий вместо блоков аппаратуры "Дельта" в ее контейнере могла размещаться аппаратура бортового тренажера "Сигма". Тренировка летчика при работе с "Сигмой" осуществлялась путем наведения в ходе выполнения учебной атаки центральной точки прицельной марки, имитирующей трассер ракеты, на цель с помощью кнюппеля.
Для борьбы с РЛС противника Су-17М3 до 54-й серии выпуска оснащался прежней системой вооружения с одной ракетой Х-28 и подвесным контейнером типа "Метель". Усовершенствованная аппаратура, в отличие от применявшейся ранее, позволяла использовать Х-28 не только против станций наведения зенитных ракет, но и поражать имевшиеся на вооружении вероятного противника РЛС обнаружения воздушных целей, работающие в дециметровом диапазоне волн.
