2 июля 1967 года состоялся первый полет экспериментального самолёта Т6-1

Официально создание самолета было задано постановлением правительства от 24 августа 1965 года. В ОКБ тема получила рабочий шифр Т-6. В марте 1966-го защищен эскизный проект и макет самолета, а рабочее проектирование завершили в конце 1966 года. Параллельно велась постройка двух опытных экземпляров – летного, и предназначенного для прочностных испытаний. Первый летный экземпляр - Т6-1 был закончен производством в мае 1967-го. 29 июня его перевезли на аэродром ЛИИ и уже 30 июня шеф-пилот ОКБ летчик-испытатель В.С. Ильюшин выполнил на нем первую пробежку по аэродрому. 1 июля был проведен методсовет ЛИИ, который «дал добро» на начало заводского этапа испытаний. Уже на следующий день, 2 июля 1967 г. В.С. Ильюшин выполнил на самолете первый полет.Такая спешка с проведением испытаний объяснялась тем, что Т6-1 был заявлен для участия в воздушном параде в Домодедово, назначенном на 9 июля. Но 4 июля, во втором испытательном полете произошло ЧП – сорвало левую откидную створку фонаря. Полет завершился благополучно, В.С. Ильюшин привел Т6-1 на аэродром. На самолете срочно провели доработку фонаря, и уже на следующий день был выполнен облет, но с участия в параде Т6-1 был снят. В результате, «презентация» самолета перед западными обозревателями в 1967 году не состоялась.

Первоначально летная отработка Т6-1 проводилась без установки подъемных двигателей. Их поставили на самолете при доработках в октябре 1967-го, одновременно двигатели типа Р-27 заменили на штатные ТРДФ АЛ-21Ф разработки ОКБ А.М. Люльки, после чего с ноября 1967-го по январь 1968-го были выполнены испытания машины в варианте СКВП. Результаты испытаний подтвердили данные, уже полученные ранее в ходе отработки Т-58ВД. Достигнутое повышение взлетно-посадочных характеристик (ВПХ) никак не компенсировало существенное снижение дальности полета самолета. Это было связано с уменьшением весовой отдачи по топливу из-за необходимости размещения на борту подъемных двигателей.

Таким образом, недостатки концепции явно превышали ее достоинства, необходимо было искать другие пути улучшения ВПХ.

С середины 1967-го в ОКБ началась проработка Т-6 в варианте с крылом изменяемой стреловидности. Официально создание нового самолета было задано постановлением правительства от 7 августа 1968 года, при этом ТТТ на самолет были сформулированы ВВС как дополнение к требованиям от 1965 года. Рабочее проектирование Т-6 в новом варианте проведено в 1968-69 г.г., постройка двух опытных экземпляров завершена к осени 1969-го. Первый летный экземпляр самолета Т6-2И 10 ноября 1969 г. перебазировали на ЛИиДБ ОКБ в ЛИИ.

Первый полет на самолете В.С. Ильюшин выполнил 17 января 1970 года. Государственные испытания Т-6 проводились целых 4 года: с января 1970-го по июль 1974-го. Столь долгий срок объясняется большой сложностью и новизной задач, которые пришлось решать ОКБ совместно с военными в ходе отработки самолета.
Т-6 стал первым в СССР ударным самолетом тактической авиации, обеспечивающим круглосуточное и всепогодное применение.

Первый серийный Су-24М был облетан 20 июня 1979 года.