Новое крыло впервые было установлено в конце 1970 г. на двух доработанных на МВЗ прототипах, отличавшихся также удлиненной кабиной экипажа. Последнее решение было вызвано тем, что прежняя кабина оказалась слишком тесной для размещения в ней высокотемпного пулемета и новой прицельной системы «Радуга-Ф», предназначенной для полуавтоматического наведения ПТУР. Однако из-за задержки с доводкой нового вооружения первые серийные Ми-24 строились с комплексами «Фаланга-М» и пулеметом А-12,7. Они поступили в войска под названием Ми-24А.
«Двадцатьчетверки» первой серийной модификации строились в Арсеньеве в течение 5 лет. Всего построили около 250 Ми-24А. Некоторое количество вертолетов было выпущено в учебном варианте Ми-24У, прошедшем испытания в 1972 г. От боевого этот вариант отличался отсутствием носового пулемета, вместо которого в передней кабине летчика-инструктора были установлены полноценный комплекс пилотажно-навигационного оборудования и стандартные рычаги управления. На Ми-24А прошли подготовку летные экипажи и наземный персонал. Приобретенный ими опыт послужил дальнейшему совершенствованию вертолета, повышению его надежности и эффективности.
В период развертывания серийного производства ОКБ продолжало совершенствовать вооружение вертолета. Новая опытная модификация получила название Ми-24Б. От Ми-24. и Ми-24А она отличалась подвижной пулеметной установкой; УСПУ-24с высокотемпным (4000-4500 выстр/мин) пулеметом ЯКБ-12,7 (Якушев-Борзов), управляемой дистанционно с помощью прицельной станции КПС-53АВ. В состав системы подвижного стрелкового вооружения (СПСВ-24) вошел аналоговый вычислитель, сопряженный с системой бортовых датчиков параметров, благодаря чему поправки при стрельбе установка вводила автоматически. Кроме того, на Ми-24Б был установлен противотанковый комплекс «Фаланга-П» с системой наведения «Радуга-Ф». Это повысило вероятность попадания ракет в цель в 3-4 раза. Гиростабилизированный прибор наведения позволил вертолету маневрировать в пределах ±60" по курсу в процессе наведения ракеты на цель, что существенно повысило его боевую эффективность.
Опытные Ми-24Б успешно прошли в 1971-1972 гг. первый этап испытаний, но их доводка была остановлена. Опыт эксплуатации Ми-24А в частях выявил серьезный недостаток - неудовлетворительный обзор из кабины летчика. Устранило его ОКБ в начале 1971 г., спроектировав принципиально новую носовую часть: летчик и оператор размещались в изолированных кабинах тандемно и на разных уровнях (обе кабины имели бронестекла).
Ми-24Д
Носовая часть Ми-24В (кабины имели бронестекла)
Носовая часть Ми-24П
Носовая часть МИ-24ВП
Ми-24Р из 113-й ОВЭ армейской авиации России. Сперенберг, Германия, 5 апреля 1994 г. На пилонах - подвесные топливные баки
При этом удалось избавиться от затенения элементами конструкции прибора наблюдения системы «Радуга-Ф» и антенны командной радиолинии управления в секторе ±60° по азимуту, что было достигнуто установкой систем по бортам ниже обвода фюзеляжа. Размещавшийся на Ми-24А в кабине патронный ящик был перенесен ниже уровня пола и стал обслуживаться снаружи.
Кроме того, летчики жаловались, что на некоторых режимах полета (например, висении с левым боковым ветром в условиях влияния земли) им не хватает запаса путевого управления. Эта проблема была решена в 1974 г. переносом рулевого винта с правого борта на левый. Винт из толкающего превратился в тянущий, потери от обдувки балки возросли, зато, за счет изменения направления вращения его окружная скорость стала складываться с индуктивным потоком несущего винта, в результате тяга рулевого винта значительно увеличилась. Так окончательно сложился внешний облик вертолета Ми-24.
Два опытных прототипа Ми-24 были оснащены новой носовой частью на опытном производстве МВЗ в начале лета 1972 г. На них, помимо высокотемпного пулемета, предусматривалась установка нового противотанкового комплекса со сверхзвуковыми ПТУР «Штурм-В». Поэтому изначально первым вертолетам с раздельными кабинами было присвоено название Ми-24В. К сожалению, доводка комплекса «Штурм» затянулась, и в серийное производство в 1973 г. поступил вариант вертолета с раздельными кабинами, но с комплексом вооружения как на Ми-24Б. Этот промежуточный вариант получил обозначение Ми-24Д (обозначение «Г» не было употреблено из эстетических соображений). Его прототипы получили высокую оценку на совместных испытаниях в 1973-1974 гг.
Выпуском в 1973 г. пяти первых Ми-24Д началось серийное производство этих машин на Ростовском вертолетном заводе. Всего до 1977 г. построили около 350 Ми-24Д. В 1980 г. появилась учебная модификация Ми-24ДУ, полученная путем переделок, аналогичных примененным при создании Ми-24У на базе Ми-24А. На экспорт вертолет Ми-24Д шел с несколько измененным оборудованием под обозначением Ми-25.
Вооружение Ми-24А: ПТУР 9М17П, бомбы ОФАБ-100-120 и блоки НАР УБ-32А-73
В 1972 г. комплекс «Штурм-В» поступил на испытания, что позволило наконец создать вариант Ми-24В, который пошел в серийное производство. Именно такой облик вертолета и предусматривался заказчиком в самом начале работ. В отличие от предшественников Ми-24В мог нести 8 ПТУР и оснащался автоматическим прицелом летчика ДСП-17В. Совместные государственные испытания вертолета завершились примерно годом позже, чем Ми-24Д. Постановлением правительства от 29 марта 1976 г. оба вертолета были приняты на вооружение. К тому времени в строю находилось около 400 Ми-24А и Ми-24Д. Таким образом, на доводку «двадцатьчетверки» ушло почти 8 лет, причем большая часть этого времени была потрачена на создание и отработку комплекса вооружения. С 1976г. по 1986 г. было выпущено около тысячи Ми-24В. В настоящее время они составляют основу армейской авиации России. За рубеж эти вертолеты поставлялись под обозначением Ми-35.
В 1974 г. с целью повышения возможностей вертолета в борьбе с бронетанковой техникой ОКБ приступило к давно запланированной работе по оснащению его пушкой. Выбор пал на авиационную двуствольную 30-мм пушку ГШ-30 (Грязе-ва-Шипунова). Ввиду большого веса и отдачи ее подвижная установка оказалась невозможной, и пушку было решено расположить неподвижно вдоль правого борта, а огонь вести, прицеливаясь всем вертолетом. Доводка этого варианта, получившего обозначение Ми-24П, затянулась. Возникли существенные проблемы с совместимостью орудия с приборным и прицельным оборудованием. Пришлось конструкторам оружия удлинить стволы пушки и оснастить их специальными насадками, выводящими очаг образования дульной волны за габариты вертолета. В 1981 г. Ми-24П поступил в серийное производство, и за девять лет было выпущено свыше 620 таких машин.
Как показало реальное применение Ми-24П, в ряде случаев мощь ГШ-ЗОК оказалась чрезмерной, для выполнения некоторых операций вполне достаточной была бы пушка калибра 23 мм. В то же время для повышения эффективности применения пушечного вооружения его следовало бы сделать подвижным. В 1989 г. в серийное производство пошла новая модификация вертолета Ми-24ВП, на которой вместо пулемета стояло двуствольное автоматическое орудие ГШ-23Л на подвижной установке НППУ-23. Таким образом, под конец серийного производства Ми-24 получил то оружие, которое с самого начала предусматривал М.Л.Миль.
Вооружение Ми-24В: ПТУР 9М114 и блоки НАР Б-8В20А Вертолет поздних серий - отсутствует ФКП на крыле
Носовая часть Ми-24ДУ
Вертолет радиационно-химической разведки Ми-24Р
Разведывательно-корректировочный вертолет Ми-24К