МиГ-27 — полностью самостоятельная машина с двухвальной одноконтурной силовой установкой ТРДФ Р-29Б-300, статическая тяга которой составляла на форсаже 11, 5 тысяч кгс. Вместо сопла внешнего контура был установлен легкий хвостовой кок из титанового сплава, который снизил тягу силовой установки.

Благодаря упразднению системы управления воздухозаборниками, вес машины удалось снизить на 300 кг, однако это привело к снижению максимальной скорости полета с 2,35 до 1,7 с газодинамической устойчивостью силовой установки. Отсутствие РЛС весом в пол тонны позволило установить по бортам кабины пилота две кованые бронеплиты. Под полик закабинного отсека поместили дополнительный топливный бак, благодаря чему удалось увеличить запас топлива до 5400 л. Подвесной топливный бак под фюзеляжем ограничивал скорость показателем в 1,4, а пара подкрыльевых ПТБ были и того — дозвуковые.

В отношении вооружения, вместо 2-х ствольной пушки ГШ-23М на МиГ-27 была установлена очень мощная 6-ти ствольная 30-мм пушка ГШ-6-30. Максимальная бомбовая нагрузка, благодаря семи усовершенствованным точкам подвески вооружения, увеличилась до 4000 кг.

В процессе эксплуатации МиГ-27 были отмечены случаи, когда не выходила передняя стойка шасси, заклинивала пушка и отказывал топливный насос бака 1А по причине обрыва цепи питания в установленном вблизи пушки фильтре помех и др. Все это было учтено при очередных доработках.