Попытка построить войсковую серию Су-6 успехом не увенчалась. Формально из-за трудностей с выпуском моторов М-71, поскольку он изготавливался малой серией только для обеспечения опытных работ по самолетам и мотору, а увеличение его производства в планы руководства НКАП не входило.
Опытный Су-6 М-71ф (С2А) с пушками 11П на государственных испытаниях в НИИ ВВС, август 1943 г.
Учитывая требования войны, П. О. Сухой принимает решение усилить противотанковую компоненту Су-6, установив на него две пушки калибра 37 мм, и поставить на него форсированный мотор М-71ф (1850/2200 л. с.). Самолет был построен в декабре 1942 года, но на испытания не передавался, так как уже требовался двухместный вариант с воздушным стрелком. Штурмовик оперативно переделали, и к концу августа 1943 года он с успехом прошел государственные испытания.
По определяющим летно-тактическим данным Су-6 М-71ф значительно превосходил серийный двухместный Ил-2 АМ-38ф: по максимальной скорости – на 107–146 км/ч, по вертикальному маневру – в 1,6–1,9 раза, по дальности – на 353 км/ч (при скорости полета 349 км/ч против 292 км/ч у Ил-2).
Самолет обладал хорошими характеристиками устойчивости и управляемости во всем диапазоне рабочих высот и скоростей, был прост и приятен в пилотировании. Крыло Су-6 оборудовалось мощной механизацией (автоматические предкрылки и щитки типа Шренк), повышающей устойчивость самолета при маневрировании на больших углах атаки. Взлетные качества были практически одинаковыми с Ил-2. Посадка по сложности считалась выше средней. По системе живучести самолет оценивался выше Ил-2. Бронекорпус надежно защищал от пуль калибра 12,7 мм и осколков зенитных снарядов. Бронестекло на блистере и броненадголовник воздушного стрелка, что «дает возможность более решительно и уверенно отражать атаки противника». Имелась отработанная система заполнения бензобаков нейтральными газами от выхлопа мотора и дублированное управление рулем высоты и направления.
Вооружение Су-6 состояло из двух 37-мм пушек 11 (90 патронов), 2 ШКАС (1400 патронов), 6 РО-132 (или РО-82) и оборонительного пулемета УБТ в блистерной установке БЛУБ.
На самолет допускалась подвеска до 600 кг бомб (в перегрузку). Осколочных и зажигательных бомб калибром от 2,5 до 25 кг и химампул в кассетах мелких бомб можно было загрузить до 400 кг. Основным вариантом считалась загрузка 200-кг бомб внутри фюзеляжа.
В отличие от Ил-2, на Су-6 пушки 11 П (в серии НС-37) размещались ближе к оси самолета, что в совокупности с более высоким запасом устойчивости штурмовика обеспечивало меньшее рассеивание при стрельбе в воздухе. Эффективность стрельбы по малоразмерным целям существенно повысилась.
Судя по документам, НИИ ВВС и руководство ВВС КА отчетливо понимали, что Су-6 М-71ф является именно тем ударным самолетом, которого недостает в системе вооружений ВВС. По их мнению, возможности для постановки в серию мотора М-71ф и самолета Су-6 с ним у НКАП имелись.
Военные предлагали снять с