В 1969 году, учитывая широкие перспективы применения крыла изменяемой геометрии на самолетах фронтовой авиации, ОКБ Микояна начало разработку на базе истребителя МиГ-23 модификаций, предназначенных для нанесения ударов по наземным целям. Истребитель-бомбардировщик МиГ-23Б отличался от базового истребителя применением специального оборудования и вооружения, видоизмененной носовой частью фюзеляжа для улучшения обзора, введением бронирования и существенным увеличением боевой нагрузки. Самолет разрабатывался на базе МиГ-23С. Двигатель Туманского Р-27Ф2М-300 был заменен на более мощный и экономичный АЛ-21Ф, разработанный на фирме Люльки для Су-17 и Су-24. Для обеспечения базирования на грунтовых аэродромах, а также в связи с увеличением веса самолета, усилили стойки шасси, а колеса заменили увеличенными, тормозными, с пневматиками низкого давления. Боковые стенки кабины прикрыли накладными бронеплитами, применили защиту топливных баков от взрыва инертным газом. В состав новой прицельной системы "Сокол-23" вошла аналоговая вычислительная машина. В феврале 1971 года первый опытный экземпляр истребителя-бомбардировщика МиГ-23Б поднял в воздух летчик-испытатель Федотов.

В ходе испытаний самолет показал достаточно высокие характеристики, а выявленные недостатки, по возможности, оперативно устранили. Было решено выпустить небольшую серию МиГ-23Б для проведения дальнейших испытаний и отработки сложного комплекса бортового оборудования и вооружения.

Развитием МиГ-23Б стал истребитель-бомбардировщик созданный в 1973 году. В связи с дефицитом двигателей АЛ-21Ф, необходимых для Су-24, и для унификации силовых установок семейства МиГ-23 на новой модификации машины установили менее экономичный турбореактивный двигатель Р-29-300. Самолет получил новое крыло с отклоняемым носком, приводимым в действие синхронно с закрылком, что значительно повысило его несущие свойства при взлете и посадке. Использование носка дало и название новой модификации МиГ-23БН. Для увеличения дальности полета под подвижные части крыла при их минимальном угле стреловидности можно было подвесить два 800л ПТБ. После их выработки баки сбрасывались вместе с пилонами, так как они были неповоротными. Расширилась и номенклатура вооружения.

Серийное производство МиГ-23БН было развернуто на заводе "Знамя Труда" в 1974 году и продолжалось до 1985 года. МиГ-23БН стал самым массовым в семействе истребителей-бомбардировщиков МиГ-23Б/27 и поставлялся, в основном, на экспорт.

Опыт боевого применения показал, что боевая эффективность МиГ-23Б при использовании бортовой аналоговой техники оказалась недостаточно высокой. Полученный в начале семидесятых годов положительный опыт работ с цифровыми вычислительными машинами "Орбита" на разведчиках МиГ-25Р было решено использовать при создании нового прицельно-навигационного комплекса на основе БЦВМ для следующего варианта машины - МиГ-23БМ. Выпуск новой машины начался в 1973 году, а в 1975 году, после проведения всей программы испытаний, самолет был принят на вооружение под названием МиГ-27.

Опыт эксплуатации ранее выпущенных машин показал, что истребитель-бомбардировщик в большинстве случаев используется как штурмовик и постепенно утрачивает функции истребителя. Переход к более узкой специализации не мог не повлиять на конструкцию, оборудование и вооружение МиГ-27. Для ударного самолета большая скорость и потолок не столь важны, и ими решили пожертвовать ради облегчения конструкции и увеличения боевой нагрузки. Регулируемые воздухозаборники на МиГ-27 заменили нерегулируемыми, что сэкономило около 300кг. Двигатель Р-29Б-300 оснастили двухпозиционным соплом, количество топлива во внутренних баках несколько уменьшили. Вес боевой нагрузки вырос до 4000кг.

Прицельно-навигационный комплекс ПрНК-23 с БЦВМ "Орбита-10" обеспечивал полет но заранее запрограммированному маршруту с шестью поворотными пунктами, возврат на аэродром вылета или три запасных аэродрома, выполнение предпосадочного маневра и навигационное бомбометание вне видимости земли. Развитие и совершенствование радиолокационной техники и зенитных ракетных комплексов потребовали установить па машину комплекс радиоэлектронного противодействия. Для самообороны от истребителей и поражения тяжелых самолетов и вертолетов противника МиГ-27 мог нести ракеты Р-3С.

Вместо двухствольной 23-мм пушки ГШ-23Л установили шестиствольную 30-мм пушку ГШ-6-30. С отладкой орудия на самолете возникло множество проблем. Даже после всех проведенных доработок из-за сильной отдачи при стрельбе нередко происходили отказы систем. Однако возможности орудия и сила огня, высокая точность стрельбы мало кого оставляли равнодушными. Стрельба из нее даже на слух не была похожа на обычную очередь: ощущался лишь один оглушающий раскатистый удар, за двадцатую долю секунды выбрасывавший в цель стокилограммовый залп.

Для самообороны самолет получил возможность нести ракеты Р-3С, а позднее и модифицированные Р-13М, обладавшие вдвое большей дальностью. Из управляемого оружия для поражения наземных целей использовалась ракета Х-23 с радионаведением. Пуск ракеты выполняли обычно с пологого пикирования до 30° на скоростях 600-1000км/ч и высоте до 5000м. Управление ракетой осуществлялось визуально по трассеру с помощью кнюппеля. При пусках с горизонтального полета с малых высот 50-200м цель обнаруживалась на небольшом расстоянии и для наведения ракеты оставалось мало времени.

Общее отношение к МиГ-27 было уважительным - самолет показал себя машиной, отлично подходившей для отведенных ему задач. Требованиям наилучшим образом отвечали и компоновка, и вооружение, и оборудование. Особую признательность вызывал отличный обзор, способствовавший простоте ориентирования и поиска целей. Новая машина привлекала летчиков простотой пилотирования, маневренными качествами и хорошей динамикой: самолет вдвое более тяжелый, чем МиГ-21, стремительно уходил в небо сразу после отрыва и энергично набирал высоту. МиГ-27 позволял выполнять почти все фигуры простого и сложного пилотажа. С освоением ПрНК и боевого применения стала очевидной и возросшая эффективность вооружения.

Так же, как и МиГ-23, ударный вариант МиГ-27 имел специфические штопорные характеристики. Самолет легко и без предупреждения сваливался в штопор, быстро переходил из неустойчивого вращения в плоский штопор, нередко сопровождающийся помпажом и остановкой двигателя. Для предупреждения летчика о близости опасных режимов в кабине установили указатель угла атаки, а тряску на ручке иммитировали с помощью рычажно-импульсной сигнализации. Позднее ручку управления снабдили ограничителем хода.

Дальность пуска ракеты Х-23 из-за визуального наведения ее на цель оставалась небольшой. Система наведения была достаточно сложной и требовала от летчика большого внимания, отвлекавшего его от управления самолетом. Ударная авиация нуждалась в управляемом оружии с автономной системой наведения, способной с высокой степенью самостоятельности осуществлять поиск, распознавание и захват цели.

В 1974 году один из МиГ-23БМ, получивший обозначение МиГ-23БК, был оснащен новым оборудованием и вооружением, в том числе ракетами и корректируемыми бомбами с лазерной или телевизионной системами наведения. После продолжительных испытаний, вызванных сложностью и принципиальной новизной прицельно-навигационного комплекса, в 1980 году машина была принята на вооружение под обозначением МиГ-27К.

Самолет был оснащен новым ПрНК-23К на базе БЦВМ нового поколения ""Орбита-20-23К". В расширенной носовой части фюзеляжа установили лазерно-телевизионную прицельную систему "Кайра-1", которая обеспечивала обнаружение целей за пределами визуальной видимости в плохих погодных условиях. Новое борудование и прицельная система, в состав которой входил и индикатор на фоне лобового стекла, позволило значительно расширить номенклатуру и типы применяемого вооружения, включая корректируемые авиабомбы с лазерной или телевизионной головкой самонаведения. После обнаружения и привязки к цели включалась автоматическая система слежения, обеспечивавшая подсветку цели.

В состав вооружения самолета вошли корректируемые авиабомбы КАБ-500 с лазерным или телевизионным самонаведением, ракеты Х-25 и Х-29. Аппаратуру радиокомандного наведения ракет Х-23 с самолета сняли и разместили в подвесном контейнере. В качестве оружия самообороны на самолете появились новые ракеты Р-60М с тепловой ГСН. По своим возможностям МиГ-27К превосходил все самолеты фронтовой авиации, включая Су-24. Уступая бомбардировщику по массе боевой нагрузки, он не уступал ему по точности поражения и номенклатуре применяемых средств поражения. Однако большая стоимость нового оборудования не позволили сделать МиГ-27К массовым. Всего было построено 214 самолетов этой модификации.

"Кайры" стоили дорого и требовали высокой квалификации летчиков и техников. Возникла необходимость в такой модификации самолета, которая при новом оборудовании и вооружении превзошла бы по своим боевым качествам МиГ-27, но стоила бы дешевле, чем МиГ-27К, пусть даже в ущерб некоторым возможностям. В апреле 1976 года на базе одного из серийного МиГ-27 был построен опытный экземпляр самолета МиГ-27М с новым ПрПК-23М, имевший большие возможности по сравнению с аналогичным комплексом на МиГ-27, но лишенный телевизионного канала "Кайры". Он строился на базе БЦВМ "Орбита-10-15-23М" и включал в себя лазерный дальномер-целеуказатель "Клен-ПМ". МиГ-27М перенял от МиГ-27К практически весь арсенал бомбового вооружения, за исключением корректируемых бомб с полуактивной лазерной ГСН.

Испытания и эксплуатация новой машины показали, что МиГ-27М по своим возможностям значительно превосходит МиГ-27 и не уступает по многим показателям "Кайре". Исходя из этого было принято решение провести модернизацию ранее выпушенных МиГ-27 до уровня "эмки". Самолеты после доработки, которая началась в 1983 году, получали наименование МиГ-27Д.

Помимо отечественных ВВС, получателем МиГ-27 стала Индия. Экспортный вариант, названный МиГ-27МЛ, был практически идентичен своему советскому аналогу, и отличался лишь упрощенным составом вооружения и иными ответчиками системы госопознавания. В Индии самолет производился по лицензии и получил собственное имя "Бахадур" (в переводе - "Храбрец").

За все время эксплуатации самолеты МиГ-27 оставались очень надежными, став самым безопасным из всех самолетов фронтовой авиации. Но в 1993 году прошла реформа ВВС России, истребительно-бомбардировочная авиация была ликвидирована и МиГ-27 был снят с вооружения.