Projekt W marcu 1961 roku wydano rządowe postanowienie o wdrożeniu do produkcji samolotu myśliwsko-bombowego Su-7B. Biuro Doświadczalno-Konstrukcyjne Zakładu Nr 51 kierowane przez Pawła Suchoja, otrzymało wówczas zalecenie kontynuowania prac nad rozwojem samolotu. Ich celem miało być otrzymanie maszyny zdolnej do lotu w każdych warunkach atmosferycznych, przez całą dobę, zdolną do zwalczania celów naziemnych przy użyciu nowego systemu celowniczo-nawigacyjnego. Z kolei za opracowanie awioniki, jaka miała znaleźć się na pokładzie nowej konstrukcji, odpowiedzialny był Instytut Naukowo-Badawczy Nr 131. Nowy projekt otrzymał zakładowe oznaczenie S-28. Oparcie prac o płatowiec Su-7 okazało się być jednak ślepą uliczką. Kadłub o niewielkim przekroju i z centralnym wlotem powietrza z małym stożkiem wlotowym, nie był w stanie pomieścić nowego wyposażenia radioelektronicznego i radaru przeznaczonego do nawigacji i wykrywania celów. Rozpatrywano kilka koncepcji samolotu, pod nowym oznaczeniem S-6. Dalsze prace postanowiono prowadzić w oparciu o dwusilnikowy myśliwiec przechwytujący Su-15. Mimo to samolot otrzymał zaprojektowany od podstaw kadłub i powiększone trójkątne skrzydła. W grudniu 1956 roku ukończono projekt wstępny samolotu o oznaczeniu zakładowym T-6 (stosowanym dla maszyn o trójkątnych skrzydłach).