Многие МиГ-27К после доработки получили боковые бронеплиты кабины летчика, Ахтубинск, май 1999 г.

МиГ-27К, подготовленный для испытательных пусков противорадиолокационных ракет Х-31П. На правом фюзеляжном узле подвески установлен контейнер с унифицированной аппаратурой управления «Прогресс».

Государственные испытания ракета Х-27ПС проходила в 1975–1978 гг. сначала на нескольких доработанных МиГ-27 (со станциями «Метель» и «Вьюга»), а затем и на МиГ-23БК (втором и третьем опытных экземплярах машины). Внесённые в оборудование самолёта изменения заключались в том, что в задней части «ушей» под антенны СПС установили контрольные антенны, служившие для проверки ПРГС ракет перед применением. Машина несла две ракеты Х-27ПС под крыльями на пусковых устройствах АПУ-68УМ3. Последние были разработаны микояновским отделом вооружения на базе АПУ-68УМ2 и отличались электроарматурой, несколько изменившей внешний вид изделия. После доводки новая ракета успешно прошла повторные испытания в июне 1977 г. и в сентябре 1980 г. была принята на вооружение ВВС.

Испытания ракеты Х-27ПС на МиГ-23БК в 1976 г. Самолёт несёт также контейнеры с контрольно-записывающей аппаратурой, ФКП-58, а также фотоконтрольный прибор С-13 на хвостовом держателе.

Сотрудничество инженеров микояновского «Зенита» и «Звезды» позволило создать эффективное и удачное оружие, обеспечивавшее надёжное поражение радиоизлучающих целей нескольких типов. Х-27ПС могла перенацеливаться в полёте, избирательно наводиться на наиболее опасную цель (ею считалась РЛС подсвета), выполнять повторный захват при кратковременном пропадании сигнала или смене рабочей частоты, отстраиваться от помех и «запоминать» положение станции при её выключении. При необходимости лётчик мог при захвате цели одной ракетой дать целеуказание ПРГС второй Х-27ПС захватить ту же цель, а затем выпустить по ней серию из двух ракет, значительно увеличивая вероятность поражения РЛС противника. Для обеспечения скрытности атаки и меньшей уязвимости носителя пуск Х-27ПС мог выполняться на малой высоте. На ней ракета и следовала к цели, на подлёте к ней выполняла «горку» и поражала РЛС сверху, откуда удар 88,5-кг фугасной боевой части, снаряжённой мощным взрывчатым веществом ДОГА-3 с тротиловым эквивалентом 160 кг, оказывался наиболее разрушительным. При пусках с большой высоты ракета сразу переходила в пикирование на цель.

В 1976 г. на базе МиГ-27К был разработан проект фронтового самолёта-разведчика МиГ-27Р («32–35»), ставшего логическим продолжением работ по МиГ-23Р.

Машина должна была иметь аналогичную компоновку разведывательного оборудования, дополненного станцией радиолокационной разведки в подфюзеляжном контейнере. Однако работы по МиГ-27Р не вышли из стадии эскизного проекта.

К моменту принятия на вооружение МиГ-27К предыдущая модификация машины уже перестала удовлетворять требованиям времени. «Кайры» стоили дорого, требовали высокой квалификации лётчиков и техников и оставались в ограниченном количестве. Возникла необходимость в такой модификации самолёта, 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.

Экономические соображения возобладали, и заказчику пришлось пойти на компромисс, ограничив требования. Проектирование «промежуточного» истребителя-бомбардировщика «32–29» возглавлял М. Р. Вальденберг. Весной 1976 г. на базе одного из серийных МиГ-27 был построен опытный экземпляр МиГ-27М («32–29/1», бортовой номер 91). 5 мая 1976 г. «эмка» впервые поднялась в воздух.

Первый опытный образец МиГ-27М («32–29/1») на аэродроме ЛИИ в Жуковском.

Звено МиГ-27М из состава 642-го гв. апиб готовится к взлёту. Хорошо видны наплывы неподвижной части крыла с радиопрозрачными крышками антенн станции предупреждения «Берёза-Л».

Значительная часть оборудования и конструкторских решений соответствовала МиГ-27К, но были и существенные отличия. На самолёте установили модернизированный ПрНК-23М (изделие 43М), имевший большие возможности по сравнению с аналогичным комплексом на «простом» МиГ-27, особенно в части применения управляемого ракетного оружия, номенклатура которого была значительно расширена. ПрНК-23М строился на базе ЦВМ10-15-23М и, помимо прочего, включал в себя навигационный комплекс КН-23-1 серии 1, лазерную станцию дальнометрирования и подсвета целей «Клён-ПМ», аппаратуру формирования сигналов управления «Метка», радиокомандную аппаратуру «Дельта-НГ2», телевизионный индикатор ИТ-23М и визирную головку С-17ВГД в кабине лётчика. Как и на «простом» МиГ-27, исходные данные вводились в память ЦВМ при помощи кнопочного пульта оперативной подготовки ППО-23 (или ППО-23М1). В ходе серийного выпуска, начиная с первой машины 8-й серии (июль 1981 г.), МиГ-27М стали комплектовать ПрНК-23М1 с расширенными возможностями в отношении решения навигационных задач. Были модернизированы и некоторые узлы планера, система управления и ряд других агрегатов и узлов машины. Борта кабины защитили бронеплитами.

«Клён-ПМ» был разработан в Свердловском ПО «Уральский оптико-механический завод» и позволял не только определять дальность до цели (как «Фон»), но и подсвечивать её лазерным лучом для применения по ней управляемых ракет класса «воздух — поверхность» с полуактивной лазерной головкой самонаведения. Как и «Кайра», эта аппаратура производилась в «микояновском» и «суховском» исполнениях, обозначавшихся соответственно «Клён-ПМ» (для МиГ-27М), «Клён-ПС» (для Су-17М3 и Су-25) или «Клён-54» (для Су-17М4). «Клён» мог определять дальность до цели с расстояния в 10 км с ошибкой не более 5 м, а подсветку начинать с 7–8 км. Его подвижное зеркало могло отклоняться в пределах ±12° в боковой и от +6° до -30° в вертикальной плоскости.

Для доводки станции «Клён» в 1975 г. доработали третий опытный образец истребителя-бомбардировщика МиГ-23Б (бортовой номер 323), с которого в ходе испытаний выполнили пять пусков ракеты Х-25.