Истребитель-бомбардировщик с двигателем Р-29Б-300 получил проектное наименование «32–24Б». Самолёт имел уже хорошо зарекомендовавшее себя крыло с отклоняющимся носком и включал ряд новшеств, оправдавших себя на последних сериях МиГ-23. В первую очередь это относилось к применению узлов из высокопрочной стали ВНС-2. Правда, технологии обработки и сварки её нуждались в совершенствовании. В частности, пришлось доработать конструкцию центрального бака-отсека № 2, как наиболее нагруженного и ответственного агрегата планера. Его производство, требовавшее специфических технологических процессов и оснастки, было организовано на Тушинском машиностроительном заводе (ТМЗ), уже имевшем необходимый опыт. Там ранее делали опытные образцы сверхзвукового бомбардировщика Т-4, спроектированного в ОКБ П. О. Сухого и имевшего цельносварную конструкцию с широким использованием стали и титана. Полученный при этом опыт сварки конструкционных сталей использовали при освоении изготовления сварных секций фюзеляжа МиГ-23. Получившим задание директору ТМЗ С. А. Звереву и главному инженеру А. В. Потапову досталась нелёгкая работа: дело шло трудно, потребовалось пересматривать и совершенствовать процессы обработки и сварки агрегатов, а все выпущенные силовые отсеки проходили обязательный рентген-контроль. На ТМЗ попытались внедрить изготовление сварных отсеков МиГ-23 из титана, но этот технологически сложный материал не дал удовлетворительных результатов. Сварная титановая конструкция под нагрузкой трескалась ещё сильнее, и титановыми на «32–24Б» остались только хвостовой шпангоут № 32 и прикрывавший сопло хвостовой кок, сваренный из листов. При сварке деталей из титана наблюдалось также поглощение атмосферного водорода с образованием так называемой бета-структуры кристаллической решетки, что приводило к потере прочности и герметичности шва. Сварку баков из ВНС-2, в конце концов, освоили и на заводе «Знамя труда».
Вместе с новым двигателем самолёт получил модернизированную прицельную систему «Сокол-23Н», что отразилось в его наименовании МиГ-23БН (изделие 24БН). В остальном оборудование и вооружение машины практически не претерпели изменений. На МиГ-23БН устанавливался радиовысотомер РВ-5Р, внедрённый на последних сериях МиГ-23Б, но радиокомпас АРК-10 заменили современным АРК-15М «Тобол» и ввели централь скорости и высоты ЦСВ-3М-1КМ. Самолёт комплектовался радиостанцией Р-832М, обеспечивавшей двустороннюю радиотелефонную связь на 20 фиксированных частотах, а также радиостанцией Р-855УМ, входившей в комплект НАЗ катапультного кресла. К оборудованию добавился речевой информатор РИ-65Б, голосом оповещавший лётчика о нештатной ситуации на борту при выходе на опасные режимы. В носовой части самолёта сохранялся отсек станции «Барьер» с радиопрозрачным обтекателем, однако эта аппаратура по-прежнему не отличалась надёжностью и на серийные машины не устанавливалась.
Производство МиГ-23БН началось на заводе «Знамя труда» в 1973 г., где он с очередной производственной серии сменил МиГ-23Б. Минимум изменений в конструкции позволил использовать ту же оснастку и стапеля, и переход на новую модификацию прошёл практически без перерыва в производстве. С 1974 г. завод «Знамя труда» был преобразован в Московское авиастроительное производственное объединение (МАПО), тремя годами позже получившее имя П. В. Дементьева в память о выдающемся организаторе авиационной промышленности, в течение четверти века возглавлявшем отрасль. В МАПО также вошли агрегатный завод в Калягине и Луховицкий машиностроительный завод, где размещалась лётно-доводочная база предприятия, занимавшаяся сборкой самолётов, их контрольным облётом и сдачей заказчику.