Отдельно стоит сказать о новой пушке. «Истребительная» ГШ-23, конечно, позволяла поражать лишь очень легкобронированные цели; на смену ей пришла шестиствольная ГШ-6-30, переделанная из корабельной специально для МиГ-27. Ее установили практически снаружи самолета, не только сведя к минимуму изменения в планере, но и обеспечив удобство обслуживания и хорошее охлаждение. Скорострельность пушки позволяла уложить необходимое количество снарядов в цель за относительно короткий промежуток времени атаки. Достоинства нового оружия, конечно, компенсировались его недостатками, особенно поначалу. «Поражающее воздействие» на агрегаты и работу систем доставило немало хлопот. Газодинамические возмущения при стрельбе были столь велики, что для защиты воздухозаборников и подвесок слева и справа от дульного среза пришлось установить щитки.
Наконец, вместо аналоговой БВМ на новой модификации установили БЦВМ «Орбита», обеспечившую заметное повышение точности стрельбы и бомбометания.
Первый полет прототипа состоялся 17 ноября 1972 г. После успешных испытаний самолет в 1973 г. запустили в серию на авиазаводе в Иркутске, а затем и в Улан-Удэ. Выпуск продолжался до 1977 г., всего выпустили 360 МиГ-23БМ (все — в Иркутске), получивших с 1980 г. обозначение МиГ-27. На смену ему пришел МиГ-27М.
Параллельно с «БМ», ВВС решили получить более совершенную модификацию, оснащенную новейшей лазерно-телевизионной прицельной системой «Кайра» в сочетании с ПрНК-23К. Это позволяло не только повысить точность ударов, но и наносить их в любое время суток и в любых погодных условиях. Оснащенный «Кайрой» самолет получил обозначение МиГ-23БК и впервые поднялся в воздух 29 декабря 1974 г. При многочисленных достоинствах, «Кайра» обладала и двумя недостатками — высокой ценой и сложностью, поэтому выпуск этих машин был ограничен. В 1976-82 гг. в Иркутске изготовили 214 МиГ-27К.
В испытаниях комплекса с «Кайрой» и ракетами Х-23 принимали участие летчики-испытатели А. В. Федотов, А. Г. Фастовец, В. Е. Меницкий, а также инженеры С. Г Поляков, А. А. Манучаров, М. А. Трифонов, В. Д. Гараев, В. Р. Крайнов, В. И. Шошин, Б. М. Чак и др.
Наконец, параллельно с запуском в серию «К», решили улучшить, но не столь дорогой ценой, и выпускавшийся уже три года МиГ-27. Переделки свелись к минимуму — ПрНК-23М в сочетании с новым лазерным дальномером-целеуказателем «Клен-ПМ» и новой допплеровской навигационной системой. Первая машина взлетела 5 мая 1976 г., авдальнейшем (1978-83) в Улан-Удэ построили около 160 МиГ-27М.
Качество исполнения улан-удинских машин несколько отличалось от такового для иркутских за счет того, что в Улан-Удэ *одни и те же рабочие перебрасывались то на сборку вертолетов, то самолетов. Качество самолетной клепки от этого страдало. Впрочем, по отзывам летчиков, на летных качествах машин это практически не сказывалось.
Явное преимущество «27М» по сравнению с «простым 27-м» при незначительных отличиях привело к появлению новой модификации — МиГ-27Д (доработанный). Так обозначались МиГ-27, прошедшие переоборудование в Иркутске и Львовском АРП в период 1982-85 гг. Из 560 выпущенных «простых» МиГ-27, программу доработки прошли около 500 машин (в Иркутске — 242). МиГ-27Д, таким образом, приблизился по возможностям к МиГ-27М и стал кроме этого единственной модификацией в семействе, способной нести разведывательный контейнер.
В 1982 г. был разработан экспортный вариант МиГ-27М, предназначенный для производства по лицензии (отсюда последняя буква в номере изделия) для ВВС Индии. Программа выпуска этих машин была разбита на несколько этапов, для того, чтобы индийский завод в г. Насик (принадлежащий корпорации Hindustan Aeronautics Limited — HAL), мог освоить новую сложную машину. Первые 10 машин были отправлены заказчику из Иркутска в 1982-85 гг., затем иркутский завод выпускал комплекты, которые собирались в Индии (всего поставлено 80 штук). Первая машина индийской сборки была облетана 11 января 1986 г. Производство завершилось в 1996 г. с выпуском 165-й машины.