Отработка Х-29Л велась на самолете Су-17М, в состав вооружения которого эти ракеты должны были войти согласно дополнительным требованиям заказчика. Параллельно испытаниям Х-25 с весны 1974 года велись работы по использованию Х-29Л. Для этого по типу Су-17МКГ был доработан самолет Су-17М № 63–05, госиспытания комплекса на котором начались в августе 1974 года. Ввиду значительно большей массы и габаритов изделия с крылом более чем метрового размаха о размещении ракеты под крылом речь не шла, и потребовалось оборудовать подвеску на подфюзеляжном узле — только одном, слева, поскольку рядом требовалось установить еще и станцию подсвета. Первый опытный пуск Х-29Л были выполнены 27 апреля 1974 года летчиком В.П. Хомяковым с Су-17МКГ. Стрельбы выполнялись как с использованием бортовой станции, так и наземного подсвета цели. На первом этапе испытаний были выполнены 68 полетов и 18 пусков. Точность попадания и дальность, в целом, были близкими режимам применения Х-25, однако Х-29Л с более тяжелой БЧ выглядела куда более мощным средством поражения. В ходе испытаний имел место неприятный эпизод, когда в очередном полете 19 декабря 1974 года сразу после пуска ракеты взорвался её пороховой двигатель. При близком взрыве самолет задело осколками, однако летчик-испытатель Э.М. Колков сумел посадить поврежденную машину. На период доработки ракет полеты были прекращены, и госиспытания Су-17МКГ с X-29Л, в которых использовались самолеты Су- 17М № 63–05 и Су-17М2 № 02–02 завершились только в сентябре 1975 года. Отработка ракеты проводилась также на Су-17M2 № 04–06 в ноябре-декабре 1975 года. По результатам испытаний было получено положительное заключение, после чего ракета применялась на Су-17М2 в связке со станцией "Прожектор-1".

Старт тяжелых ракет производился с катапультных устройств АКУ- 58-1, выводивших Х-29Л на безопасное расстояние от носителя во избежание помпажа двигателя и повреждения самолета мощным факелом ракеты; из тех же соображений допускался пуск Х-29Л только по одной, залповая стрельба не допускалась. На "эм-двойке" одна Х-29Л вешалась на АКУ-58-1, закрепленном на специальной изогнутой переходной балке под фюзеляжем, справа от станции.

АКУ-58-1 (-1 означало "первая модификация") было разработано в отделе проектирования пусковых установок МКБ "Вымпел". Изначально устройство предназначалось для бомбардировщика Су-24 (тогда еще Т-58М, откуда и происходило и название изделия), однако впоследствии АКУ было приспособлено и для других машин ударного назначения в качестве универсального катапультного устройства для ряда типов тяжелых тактических ракет класса "воздух-поверхность". Работы по этой теме выполнялись в период с 1973 по 1975 год под руководством начальника отдела В.В. Ватолина. Ведущими конструкторами по новому изделию были В.П. Богданов, Б.Н. Быков, Б.Г. Ягодин и Л.С. Очков.

Поскольку АКУ при размещении под фюзеляжем оказывалось довольно близко от земли, его разработчикам было поставлено жесткое условие: высота пусковой должна быть не более 200–220 мм без всяких выступающих частей. Тем не менее, в ходе проектирования высота АКУ перевалила за 260 мм. Для решения задачи вместо применявшихся ранее на ряде изделий перпендикулярных толкателей, уводивших ракету с подвески, конструкторами были предложены горизонтальные — в виде двух поворачивающихся вниз рычагов, связанных между собой синхронизирующей тягой. Вся система приводилась в движение пневматическим приводом. Первая модификация изделия оставалась еще несовершенной, но поскольку оно работало и выполняло свои функции, то в 1975 году АКУ-58-1 было принято на вооружение в составе самолета Су-17M2 и запущено в серийное производство на Иркутском авиазаводе. Первые серии АКУ не были унифицированными и могли использоваться только на "своих" самолетах Су-17М2 или Су-17М3 с ракетами Х-29Л.

Помимо большого числа работ по доводке вооружения и специального оборудования, на «двойках» проводились разного рода экспериментальные программы более широкого плана. Так, опытная машина № 02–02 весной и летом 1980 года использовалась в программе ЛИИ и Института физики по оценке инфракрасного излучения двигателя, имевшей целью разработку мер по снижению теплового фона и средств защиты от самонаводящихся ракет с ИК ГСН. К работам привлекался специально оборудованный самолет-лаборатория Ан-12 с контрольно-записывающей аппаратурой, с борта которого осуществлялась съемка "двойки". В июне-июле того же года на этом же самолете оценивалось влияние акустических нагрузок при работе двигателя (этот вид нагружения, прежде не принимавшийся во внимание, как оказалось, оказывал существенное воздействие на усталостную прочность и ресурс).

Сложилось так, что "эм-двойка" осталась не самой заметной машиной в семействе Су-17, да и выпущено их было не так много, но сами создатели считали ее наиболее удачной и отработанной моделью — как-никак, нечастым образом в отечественной практике на этой модификации удалось внедрить, довести "до ума" и полностью освоить в строевой эксплуатации весь немалый объем задуманных новшеств. "Машина получилась", — это было лучшей оценкой со стороны ее разработчиков, испытателей и строевых летчиков.

Аварийный сброс ракет Х-25 с переоборудованного Су-17М (зав. № 51–01)

Су-17М2 с двумя управляемыми ракетами Х-25 под крылом и контейнером «Прожектор-1» под фюзеляжем

Отработка авиационного ракетного комплекса Су-17МКГ с ракетой X-29Л на истребителе-бомбардировщике Су-17М (зав. № 63–05). Самолет оснащен контейнером «Прожектор-1», катапультным устройством АКУ-58-1, фото- и киносъемочной контрольной аппаратурой

Авиационная управляемая ракета класса "воздух-поверхность" Х-23М на авиационном пусковом устройстве АПУ-68УМ

Авиационная управляемая ракета класса "воздух-поверхность" Х-25 на авиационном пусковом устройстве АПУ-68УМ

Авиационная управляемая ракета класса "воздух-поверхность" X-29Л на авиационном катапультном устройстве АКУ-58-1

В 1974 году, согласно указанию министра авиапромышленности, в ОКБ началось проектирование новой модификации Су-17M2. По настоянию МАП, она должна была оснащаться ТРДФ типа Р29-300, аналогичным устанавливавшимся на истребителях МиГ-23М. Причиной поручения руководства являлось крайне непростое положение в отрасли, связанное с трудностями освоения выпуска АЛ-21Ф-3. В силу технологических и организационных проблем, связанных с изготовлением нового сложного изделия, двигатели получались весьма дорогими, и первоначально утвержденный план производства был сорван. Трудности с поставками АЛ-21Ф-3 сопровождали дело и в дальнейшем, притом что потребности в них, при всё возрастающем выпуске новых самолетов, были непреходящими. В то же время Р29-300, работы над которым с 1966 года были переданы в Тушинское машиностроительное КБ "Союз", выглядел обнадеживающе: конструктивно двигатель продолжал уже отработанную схему, производство его было налажено достаточно быстро и шло во всё нарастающих количествах. К тому же к этому времени был разработан и запущен в серию вариант двигателя Р29Б-300, специально предназначавшийся для использования на истребителях-бомбардировщиках и нашедший применение на МиГ-23БН и МиГ-27. Естественным образом руководство МАП решило принять меры "подстраховки", запасшись решением вопроса нехватки АЛ-21Ф-3 за счет имевшихся в наличии Р29Б-300. Такой вариант мог стать резервным и в будущем, позволяя компенсировать дефицит двигателей АЛ-21Ф-3 путем возможности использования более доступной и дешевой силовой установки, в том числе и на Су-24 (положение с фронтовым бомбардировщиком расценивалось даже как более критичное — у Су- 17 имелась альтернатива в лице микояновских машин, в то время как у Су-24 никакой подмены не было).