Projekt samolotu powstał w wyniku rozpisanego przez dowództwo radzieckiego lotnictwa wojskowego konkursu pod kryptonimem Iwanów. Pod kryptonimem tym ukryto oczekiwane parametry taktyczno-techniczne samolotu, który w bezpośredniej strefie frontu mógłby operować jako szturmowiec, samolot rozpoznawczy, lekki bombowiec a nawet jako myśliwiec. W konkursie uczestniczyli konstruktorzy z biur konstrukcyjnych ChAI (Charkowskij Awjacionnyj Instytut), a także Polikarpowa i Tupolewa. W biurze konstrukcyjnym Tupolewa pracował w tym czasie inż. Paweł Osipowicz Suchoj, przedstawiony przez niego samolot nosił początkowo oznaczenie ANT-51. Zwycięzcą w konkursie został samolot ChAI-5, produkowany później pod oznaczeniem R-10.

Po kilku miesiącach eksploatacji egzemplarzy seryjnych okazało się jednak, że samolot R-10 nie spełnia żądanych wymagań i dowództwo radzieckich sił lotniczych skierowało do produkcji samolot ANT-51, który zajął w konkursie drugie miejsce. Różnice między seryjną maszyną a prototypem były dość znaczne. Prototyp posiadał między innymi stałe oprofilowane podwozie, silnik M-62 o mocy 610 kW (830 KM) i całkowicie metalową, łącznie z kadłubem, konstrukcję. Prototyp ANT-51 został oblatany 25.08.1937 r. i po serii udanych prób skierowany do produkcji seryjnej pod oznaczeniem BB-1 (bliznij bombardirowszczik). Z przyczyn technologicznych całkowicie metalową, półskorupową konstrukcję kadłuba zmieniono na drewnianą, zmieniono również silnik na M-87A lub M-87B. by w końcu użyć w silników M-82 o mocy 698 kW (960 KM). Produkcję seryjną rozpoczęto na początku 1940 r. i kontynuowano ją do 1942 r. W początkach 1941 r. podjęto w ZSRR decyzję o zmianie oznaczeń samolotów wojskowych i wtedy BB-1 otrzymał oznaczenie Su-2.

W momencie ataku Niemiec hitlerowskich na ZSRR lotnictwo radzieckie dysponowało około 100 egz. Su-2. W pierwszym okresie wojny i w warunkach przewagi niemieckiej Luftwaffe użycie Su-2 jako samolotu rozpoznawczego i lekkiego bombowca było bardzo problematyczne. Su-2 używane były najczęściej bez osłony myśliwskiej, co zważywszy na szczególnie słabą osłonę tylnej półsfery samolotu narażało je na duże straty. Próbowano zwiększyć prędkość tej maszyny przez utycie silnika o większej mocy, zbudowano silnik M-88 o mocy 977 kW (1330 KM). Po tych zmianach prędkość samolotu wzrosła do 430 km/h, jednakże kiedy na początku 1942 r. podejmowano decyzję odnośnie kontynuowania produkcji seryjnej poszczególnych typów, zdecydowano produkcję Su-2 przerwać na korzyść samolotu Iljuszyn Ił-2.

Pozostałe Su-2 zostały utyte jako holowniki rękawów do ćwiczeń w strzelaniu, a także innych na dalekim zapleczu frontu.

W Polsce.

Wg [1]- w dniu 9.10.1943 r. w 1. Pułku Lotnictwa Myśliwskiego ”Warszawa” było 28 samolotów, w tym 16 UT-2, 3 Po-2, 3 Jak-7 i 1 Su-2 (źródło: Archiwum Ministerstwa Obrony ZSRR, f. 3. opis 31, jednostka przechowywania nr 6/3. Sprawozdanie 1 plm za wrzesień 1943 r.).

Konstrukcja:
Skrzydło całkowicie metalowe, zbudowane z trzech części: cętropłatu i dwóch płatów zewnętrznych. Żebra wykonane z duralu, dźwigary natomiast z profilów stalowych. Skrzydła pokryte gładką blachą duralowa. Szkielet lotek duralowy, pokrycie płócienne. Klapy o konstrukcji całkowicie metalowej.
Kadłub posiadał konstrukcję drewnianą, półskorupową z pomocniczą konstrukcją metalową (rury duralowe) kabiny i łoża silnika. Metalowy był również szkielet osłony kabiny i osłona na wieżyczkę, strzelca. Kabiny zakryte.
Usterzenie wolnonośne, statecznik kierunku drewniany, natomiast ster kierunku miał szkielet duralowy i pokrycie płócienne. Usterzenie wysokości całkowicie metalowe. Stery wysokości posiadały szkielet duralowy i pokrycie płócienne.
Podwozie klasyczne, chowane w locie.

Uzbrojenie- 4 zabudowane w zewnętrznych częściach płatów stałe karabiny maszynowe SzKAS kal. 7,62 mm oraz 1 ruchomy karabin maszynowy strzelca SzKAS kal. 7,62 na obrotnicy. W luku bombowym znajdowały śię zamki na 4 bomby FAB-100 po 100 kg. Dwie podobne bomby można było zawieszać pod skrzydłami lub alternatywnie po dziesięć niekierowanych pocisków rakietowych RS-82.

Silnik:
- M-62 o mocy 610 kW (830 KM),
- samoloty seryjne- stosowano silniki M-87 o mocy 699 kW (950 KM) lub M-88 o mocy 977 kW (1330 KM) albo M-82 (ASz-82) o mocy 698 kW (960 KM).

Dane techniczne I prototyp, silnik M-62 (wg [2]):
Rozpiętość- 14,3 m, długość- 10,2 m, powierzchnia nośna- 28,0 m².
Masa w locie- 4000 kg.
Prędkość max- 403 km/h, pułap- 6440 m, zasięg- 1200 km.

Dane techniczne I seria, silnik M-88B (wg [2]):
Rozpiętość- 14,3 m, długość- 10,25 m, powierzchnia nośna- 29,0 m².
Masa własna- 2970 kg, masa w locie- 4373 kg.
Prędkość max- 460 km/h, pułap- 8900 m, zasięg- 1190 km.

Dane techniczne II seria, silnik M-82 (wg [2]):
Rozpiętość- 14,3 m, długość- 10,46 m, powierzchnia nośna- 29,0 m².
Masa własna- 3273 kg, masa w locie- 4700 kg.
Prędkość max- 486 km/h, pułap- 8400 m, zasięg- 1100 km.