Sự phát triển của Su-34 đã bị hạn chế do tình trạng hạn hẹp về tài chính của Nga sau khi Liên Xô tan rã và chỉ có một số nhỏ những mô hình tiền sản xuất đã được chế tạo. Vào giữa năm 2004 Sukhoi công bố nhịp độ sản xuất ở mức độ thấp đang thay đổi tăng dần lên và số máy bay ban đầu để đủ số lượng trang bị cho một phi đội sẽ đưa vào phục vụ trong năm 2008. Tuy vậy, những chương trình nâng cấp vẫn được tiếp tục để kéo dài tuổi thọ của Su-24, do Su-34 vẫn chưa thể đưa vào phục vụ trong những năm tới.

Bộ trưởng quốc phòng Nga Sergei Ivanov đã công bố chính phủ chỉ mua 2 chiếc Su-34 trong năm 2006, và dự kiến sẽ có một trung đoàn không quân đầy đủ gồm 24 chiếc Su-34 hoạt động đến cuối năm 2010 (tổng cộng 58 chiếc sẽ được mua đến năm 2015 để thay thế hơn 300 chiếc Su-24 hiện đang được hiện đại hóa). Ông Ivanov đã ra yêu cầu mua sắm loại Su-34 bởi vì đây là một máy bay "có nhiều tính năng hiệu quả trên mọi lời chỉ trích về các thông số của nó". Không quân Nga sẽ cần những máy bay ném bom mới hơn để thay thế những chiếc Su-24 đã cũ.

Vào tháng 12 năm 2006, Sergei Ivanov tiết lộ khoảng chừng 200 chiếc Su-34 sẽ đưa vào phục vụ đến năm 2020. Đây là thông tin đã được xác nhận bởi Tư lệnh không quân Nga, tướng Vladimir Mikhailov vào 6 tháng 3 năm 2007.

2 chiếc đã được trao cho không quân vào 4 tháng 1 năm 2007, và hơn 6 chiếc nữa sẽ được giao trong năm 2008.

Loạt 16 chiếc Su-34 đầu tiên gặp nhiều vấn đề kỹ thuật. Có thông tin từ Izvestia nói Bộ Quốc phòng Nga đã viết một báo cáo khá dài chỉ ra rất nhiều khiếm khuyết trên những chiếc Su-34 này. Một chuyên gia giấu tên trong Tổ hợp công nghiệp quốc phòng Nga cho rằng "Su-34 là một thành tựu nổi bật nhất trong các máy bay cường kích của Liên Xô thời kỳ Chiến tranh lạnh, máy bay có thể tiêu diệt các cụm phòng không tầm thấp của NATO và tiêu diệt cả các mục tiêu di động, nhưng nó lại vô dụng trong tác chiến hiện đại" Anton Lavrov, nhà phân tích quân sự độc lập của Nga nhận định, bất kỳ trang thiết bị quân sự hiện đại nào trên thế giới sự chưa đầy đủ và thiếu sót là điều hoàn toàn có thể xảy ra. Trong khi đó, đại diện Tổ hợp công nghiệp quốc phòng Nga tỏ ra khá ngạc nhiên với báo cáo này. Và đại diện của Bộ Quốc phòng Nga là Đại tá không quân Nga Vladimir Drik đã bác bỏ các thông tin này[7].

Đa số lỗi trên những chiếc Su-34 đầu tiên đã được khắc phục ở các máy bay chuyển giao năm 2011-2012, còn các máy bay nhận được trước đó đã được nâng cấp, hoàn thiện. Các thông tin phản hồi từ phi công và hoa tiêu trên những chiếc Su-34 Fullback đang hoạt động trong không quân Nga là rất khả quan. Họ tỏ ra rất hài lòng với khả năng của chiếc máy bay này, với chế độ tự động hóa rất cao trong mọi hành trình của chuyến bay, khả năng xử lý nhanh nhạy với mục tiêu và quản lý giao diện vũ khí thân thiện.

Sĩ quan của Bộ Tư lệnh Không quân Nga nói: "Quân đội nhiều nước, trong đó có Quân đội Gruzia có các tổ hợp phòng không hiện đại. Thiếu Su-34, chúng ta không tránh khỏi đánh nhau như thời xưa và ném bom qua kính ngắm quang học hoặc ước lượng bằng mắt thường như hồi Chiến tranh Vệ quốc". Nhờ bom và tên lửa có điều khiển Su-34 có thể tiêu diệt các mục tiêu trên mặt đất ở cự li 20– 50 km, nghĩa là ngoài vùng nguy hiểm.