Kế hoạch phát triển một mẫu máy bay ném bom như Su-34 được Không quân Liên Xô ấp ủ từ những năm 1980. Thay vì phát triển một thiết kế mới thì Sukhoi lại quyết định dựa trên nền tảng có sẵn của tiêm kích Su-27 để tạo nên một biến thể ném bom của dòng chiến đấu cơ hiện đại nhất của Liên Xô khi đó. Sau nhiều nghiên cứu đánh giá, Cục thiết kế Sukhoi khi đó đã quyết định sử dụng Su-27UB - biến thể huấn luyện hai chỗ ngồi của Su-27 để tạo nên những bước tiến đầu tiên cho Su-34 sau này.
Tuy nhiên thiết kế sửa đổi của Su-27UB lại không đạt được các yêu cầu do Không quân Liên Xô đề ra, và nó không đủ tốt để thay thế những chiếc Su-24 khi đó. Năm 1983, Sukhoi đã bắt đầu thiết kế một biến thể Su-27 mới có tên mã là Su-27IB chuyên dành cho nhiệm vụ ném bom và là tiền thân tạo nên nguyên mẫu T-10V của máy bay ném bom Su-34 sau đó.
Từ đó cho đến tận ngày 13/4/1990, nguyên mẫu máy bay ném bom chiến thuật Sukhoi Su-34 mới thực hiện chuyến bay thử nghiệm đầu tiên của mình. Tuy nhiên sóng gió đối với đề án phát triển Su-34 vẫn chưa kết thúc khi vào thời điểm đó Liên Xô đứng trước nguy cơ sụp đổ và kéo theo đó là cả nền công nghiệp quốc phòng của mình.
Phi đội tiêm kích bom Su-34 của Nga trình diễn tại một triển lãm hàng không.
Sau khi Liên Xô sụp đổ, may mắn dường như tiếp tục mỉn cười với Su-34 khi nó vẫn được cấp ngân sách để phát triển trong khi nhiều mẫu vũ khí khác bị đình chỉ hoặc thậm chí là hủy bỏ. Đến năm 1992, lần đầu tiên chiến đấu cơ Su-34 được giới thiệu trước công chúng của nước Nga mới tại triển lãm hàng không MosAeroshow (sau này là MAKS Airshow) nhưng vẫn là với cái tên Su-27IB.
Phải đợi đến tận năm 2004, lô Su-34 đầu tiên gồm 8 chiếc mới được sản xuất cho Không quân Nga.
Tính tới đầu năm 2016, Không quân Nga đã đưa vào trang bị 80 chiếc Su-34 bao gồm cả dành cho huấn luyện, trong đó căn cứ không quân Morozovsky là nơi duy trì số lượng Su-34 lớn nhất của Nga với 36 chiếc.
Trong năm 2015, lần đầu tiên kể từ khi Liên Xô tan rã, Không quân Nga tiến hành một chiến dịch quân sự quy mô lớn ở nước ngoài tại Syria nhằm chống lại phiến quân IS và các tổ chức khủng bố ở Trung Đông. Một lần nữa lịch sử lại gọi tên Su-34 và lần này nó đã hoàn thành xuất sắc vai trò của mình tại Syria trước khi được rút về nước vào tháng 3 năm nay.
Theo kế hoạch từ nay cho đến năm 2020, Không quân Nga sẽ đưa vào trang bị khoảng 200 chiếc máy bay ném bom Su-34 nhằm tiến tới thay thế hoàn toàn dòng tiêm kích bom Su-24M đang có trong trang bị.
Với việc kế thừa một phần thiết kế của tiêm kích Su-27, Su-34 mang được đến 8 tấn vũ khí trên 12 giá treo cho phép thực hiện nhiều nhiệm vụ tác chiến chống mục tiêu mặt đất, mặt biển và cả trên không khi cần.
Nó được trang bị 2 động cơ phản lực Lyulka AL-35F cho tốc độ bay cực đại Mach 1.8, với tầm bay tuần tra đến 4.500km và với khả năng tiếp nhiên liệu trên không tầm hoạt động của Su-34 có thể lên đến 14.000km.
Hình ảnh Su-34 thuộc biên chế Quân khu phía Đông Nga.
