苏-34战斗轰炸机机组人员对乌克兰武装部队的设施实施了打击。9月18日，俄罗斯国防部公布了俄空天军苏-34战斗轰炸机飞行员在特别军事行动中执行战斗任务的画面。 苏-34 战斗机机组指挥官说： “我们在特别军事行动区执行飞行任务。根据飞行任务，我们进入指定飞行区域，对目标实施空中打击。根据地面发来的无线电信息，我们确认了目标，随后返回基地机场。” 苏-34战斗机机组人员在基地机场全天候执行战斗任务。飞行员执行空中巡逻任务，并在任何时间和任何气象条件下掩护俄罗斯武装部队的行动。战斗飞行使用了不同级别的空中打击方式。 9月15日，俄罗斯苏-34轰炸机使用远程巡航导弹击中了乌军的一处军事设施。在此之前，苏-34未使用过此类导弹。最现代化的苏-34NVO型飞机被用于演练新的空中复合体（载机加导弹）。 据报道，9月4日，苏-34首次在特别军事行动区使用了“金日”导弹。成功完成任务的机组人员获得嘉奖。 在特别军事行动中，苏-34 用于运输“金日”高超音速导弹，大大增强了俄军的能力。 俄罗斯总统普京于2022年2月24日宣布开始保护顿巴斯的特别行动，目前行动仍在继续。作出这一决定是基于乌克兰军队炮击导致该地区局势恶化。
