Начало эксплуатации самолетов Су-7Б отмечалось высокой аварийностью. Для переучивания летчиков на принципиально новую скоростную машину следовало с использованием её двухместного варианта, но разработка такой машины затягивалась из-за загруженности КБ Сухого другими проектами. Первый полет двухместного учебно-боевого самолета Су-7У состоялся только в октябре 1965 года.

Кресла экипажа на "спарке" разместили тандемно, снабдив обе кабины индивидуальными подъемными частями фонаря, открывающимися вверх. На крышке фонаря кабины был установлен перископ с большим зеркалом, улучшающий инструктору обзор вперед при взлете и посадке. На верхней части фюзеляжа, удлиненного по сравнению с Су-7Б, появился гаргрот, в котором разместили часть РЭО и жгуты электрооборудования. Из-за возросшего веса пришлось снять одну пушку. Остальное вооружение Су-7У, в основном, было таким же, как и у Су-7БМ.

Заводской этап испытаний завершили к декабрю 1965 года, а в серию самолет запустили в начале 1966. В производстве находился и экспортный вариант "спарки" - Су-7УМК, который отличался, в основном, системой госопознавания. Всего было построено 365 учебных машин.