Pembom garis depan Su-34 melakukan penerbangan pertama pada 13 April 1990. Dan setelah itu pesawat yang masih memiliki gen Flanker ini menjadi salah satu pesawat andalan Rusia dalam menghancurkan target darat. Pesawat ini semakin terkenal ketika melakukan debut dalam perang melawan ISIS di Suriah mulai September 2015 dan terbukti efektif.
Su-34 (penyebutan NATO Full Back) adalah variasi dari pesawat tempur Su-27. Mempertahankan tata letak dasar dan konstruksi Su-27, dengan konfigurasi sayap konvensional tinggi dan sebagian besar dari peralatan onboard. Perubahan kontur ada di bagian hidung karena menjadi tempat radar canggih untuk menghindari deteksi radar.
Kursi pilot dan navigator tidak depan belakang tetapi berdampingan. Kapasitas tangki bahan bakar internal telah ditingkatkan, serta peningkatan beban take-off berat. Sebuah radar ditempatkan menghadap ke belakang juga ditambahkan di bagian ekor.
Su-34 memiliki panjang 23,3 meter dan tinggi 6,4 meter dengan rentang sayap 14,7 meter. Pesawat ini memiliki layanan langit-langit 14.650 meter dan rentang terbang 4.500 kilometer tanpa mengisi bahan bakar dan 7.000 kilometer dengan pengisian bahan bakar.
Su-34 memiliki radius misi hingga 1.100 km. Pesawat memiliki berat take off 45,1 ton dan berat beban tempur 8 ton. Pesawat dapat melesat dengan kecepatan hingga 1.900 km/ jam.
Su-34 dipersenjatai dengan meriam 30mm dan 12 cantelan yang dapat membawa berbagai jenis rudal udara ke udara dan udara ke permukaan, roket dan bom udara.

Su-34 dilengkapi dengan sistem kontrol api elektro-optik, yang disediakan oleh Ural Optik dan Mekanik Tanaman (YOM3) dan Geofizika FLIR (forward-looking infrared) pod. Leninetz dari St Petersburg memasok sistem radar dan TsNIRTI penanggulangan elektronik suite.
Angkatan Aerospace Rusia diharapkan untuk menerima tidak kurang dari 200 Su-34 di bawah program persenjataan negara hingga 2020.
Pesawat ini memiliki tata letak aerodinamis standar dengan foreplane tambahan, sebuah midwing trapesium, ekor vertikal kembar, dua mesin AL-31F di belakang dan tiga roda pendaratan.