К началу 80-х годов основу истребительно-бомбардировочной и фронтовой бомбардировочной авиации отечественных ВВС составляли боевые реактивные самолеты третьего поколения Су-17, МиГ-27 и Су-24 различных модификаций. Оснащенные достаточно совершенными средствами обнаружения целей и прицеливания, эффективными образцами управляемого и корректируемого вооружения класса "воздух-поверхность", эти машины вполне отвечали требованиям 70-х годов к авиационным боевым комплексам такого класса. Спустя несколько лет, ситуация изменилась.

Развитие авиационной и ракетной техники вероятного противника, изменение взглядов на тактику ведения боевых действий, появление новых видов оружия и оборудования, а также общая тенденция удорожания военной техники поставили на повестку дня вопрос о создании нового многофункционального авиационного боевого комплекса.

Концепция универсального самолета, объединившего в себе противоречивые требования высокой маневренности и скорости с одной стороны и большой боевой нагрузки и дальности полета - с другой, могла быть реализована только на основе применения новейших достижений аэродинамики и авиационной технологии, разработки перспективных образцов оборудования и вооружения, свойственных авиационным боевым комплексам 4-го поколения и широко использовавшихся при создании фронтового истребителя и перехватчика Су-27. Поэтому эта машина и была выбрана за основу для разработки на МЗ им. П.О.Сухого перспективного истребителя-бомбардировщика, получившего первоначально название Су-27ИБ.

В процессе дальнейшего проектирования самолет претерпел значительные изменения. Для повышения эффективности боевого применения и безопасности полетов было принято решение о размещении экипажа машины - летчика и штурмана-оператора - рядом (как на фронтовом бомбардировщике Су-24) вместо прежней схемы "тандем". Это позволило избавиться от дублирования некоторых приборов и органов управления, облегчить взаимодействие членов экипажа и обеспечить им приемлемые эргономические и санитарные нормы, возможность для отдыха и питания в ходе многочасового полета.

По сравнению с базовым самолетом новая машина потяжелела более чем на треть (в варианте с максимальной боевой нагрузкой ее масса достигла 45 т). Увеличение массы заставило усилить конструкцию основных частей планера и шасси, основные опоры которого оснастили двухколесными тележками. Самолет стал рассматриваться как фронтовой бомбардировщик, и в 1993 году ему было присвоено новое наименование - Су-34.

Проектирование было в основном закончено к 1990 году, когда силами опытного производства МЗ им. П.О.Сухого произвели доработку одного из серийных учебно-боевых самолетов Су-27УБ в опытный экземпляр ударной машины, названный Т10В-1. Для этого "спарку" оснастили новой головной частью фюзеляжа с двухместной кабиной, выполненной по схеме "рядом" и имеющей вход через нишу передней опоры шасси, а также новыми наплывами крыла и ПГО. В первый полет Т10В-1 поднял 13 апреля 1990 года летчик-испытатель А.А.Иванов. В ходе последующих полетов производились всесторонние испытания с целью выявления особенностей самолета с новой головной частью фюзеляжа, отработка дозаправки топливом в воздухе и другие исследования. В августе 1992 года самолет был впервые продемонстрирован публике на авиационной выставке "Мосаэрошоу-92" в подмосковном Жуковском.

Основное назначение Су-34 - мощные и точные ракетно-бомбовые удары по наземным целям противника в оперативно-тактической глубине. В то же время совершенное радиоэлектронное оборудование и управляемое ракетное оружие класса "воздух-воздух" в сочетании с унаследованными от предшественника - истребителя-перехватчика Су-27 - высокими летными и маневренными характеристиками позволяют весьма эффективно использовать Су-34 и в воздушном бою. Поэтому его можно по праву относить к самолетам многоцелевого назначения. С этой точки зрения, пожалуй, единственным зарубежным аналогом Су-34 является американский тактический истребитель F-15E, поступивший в 1988 году на вооружение ВВС США.