К 1956-му ВВС, с оглядкой на запад, где на F-100 уже вовсю отрабатывалась концепция истребителя-бомбардировщика, стали наседать на руководство МАПа с требованием создания самолета подобного назначения. Боевая нагрузка такого самолета должна была доходить до 2000 кг, и в ее состав включались как обычные бомбы калибром до 500 кг, так и НУРС С-3К, С-5, С-21 и С-24.
Начиная с 1957-го, в тематическом плане ОКБ появляется пункт о создании самолета С-2.2. Наиболее серьезным доработкам подвергалась система вооружения: заменив приборы управления стрельбой и оставив на борту прежние четыре точки подвески, на них поменяли балочные держатели для более широкой номенклатуры вооружения. Проектирование самолета завершилось к концу года, опытный экземпляр С-2.2-1 построили на базе одного из первых серийных Су-7 (заводской №02-04, пятый самолет, начиная с С-1) к осени 1958-го, но к этому времени уже было принято решение о замене на базовом самолете двигателя АЛ-7Ф на модернизированный АЛ-7Ф-1. Ту же операцию проделали и на опытном С-2.2-1, что затянуло доработки до февраля 1959-го. 24 апреля 1959 г. состоялся первый полет С-2.2-1. Заводской этап испытаний завершился к осени, а в декабре С-2.2-1 передали на госиспытания. В январе 1960-го к испытаниям подготовили вторую машину. Ввиду большой заинтересованности заказчика в ней испытания велись очень быстрыми темпами, завершив программу в апреле, а самолет рекомендовали для принятия на вооружение.
Серийное производство самолета, получившего официальное обозначение Су-7Б, началось в Комсомольске-на-Амуре в 1960-м (правильнее сказать продолжилось, так как доработки были минимальны, и даже сохранилась сквозная нумерация машин, последние Су-7 были 12-й серии, а выпуск Су-7Б начался с 13-й). В январе 1961-го Су-7Б приняли на вооружение. Одновременно, как предусматривалось рекомендациями НИИ ВВС, ОКБ поручили увеличить дальность полета до заданной. Дополнительное горючее «залили» в крыло, предусмотрев подвеску под него двух ПТБ. В таком виде С-2.2-2 вышел на заводские испытания в июне, а совместные госиспытания на дальность проводились с октября по ноябрь 1961-го, после чего доработки рекомендовали в серию. В дальнейшем на самолетах Су-7Б усиливали крыло и стабилизатор, меняли остекление на открывающейся части фонаря, внедряли катапультные кресла КС-3, а затем и более совершенные КС-4 вместо КС-2.
Первые Су-7Б поступали на вооружение частей ВВС, дислоцировавшихся в европейской части СССР. Как и положено, первыми освоили самолет летчики 4-го ЦБП ВВС (Воронеж), а первым из строевых полков, перешедших на Су-7Б, стал 642-й ОАПИБ 48-й ВА (поселок Мартыновка Одесской области). На базе этого полка, в 1961-м прошли и войсковые испытания самолета.
9 июля 1961-го во время воздушного парада в Тушино в воздухе демонстрировались уже серийные машины. Сводный полк Су-7Б на параде представляли летчики 274-го АПИБ 9-й ИАД ВВС МВО, базировавшегося в Кубинке. Начиная с 1963-го на Су-7Б стали перевооружать и полки ВВС, находившиеся в ГДР и Венгрии.