Опыт первого года Великой Отечественной войны показал, что бронированные самолёты-штурмовики являются мощным средством борьбы с наземными силами противника, в частности, с его танками. Конструкторский коллектив, которым руководил П. О. Сухой, разработал штурмовик Су-6 первоначально в одноместном, а затем в двухместном вариантах.

Конструкция Су-6 смешанная. Хвостовая часть фюзеляжа — фанерный монокок, крыло цельнометаллическое с автоматическими предкрылками, обшивка рулей полотняная. Кабины лётчика и стрелка, топливные баки бронировались листами толщиной от 2 до 12 мм. Использование на самолёте двигателя воздушного охлаждения (АШ-71 и АШ-71Ф), не требовавшего такой защиты, как двигатели с жидкостным охлаждением и радиаторами, дало значительную экономию веса. Штурмовик имел две пушки калибра 37 мм, один крупнокалиберный и два обычных пулемёта. Под крылом можно было подвесить 10 реактивных снарядов. Бомбовая нагрузка штурмовика — до 400 кг.

Одноместный вариант самолёта с двигателем АШ-71 взлётной мощностью 2000 л.с. и двухместный с АШ-71Ф в 2200 л.с. прошли испытания в 1941 — 1942 гг. Их лётные данные почти одинаковые. Скорость у земли — до 480 км/час, на высоте — свыше 500 км/час. Благодаря сравнительно небольшому для штурмовика весу (пустой — 3727—4137 кг, взлётный — 5250—5550 кг), Су-6 обладал хорошей маневренностью.

В серии самолёт Су-6 не строился из-за того, что двигатели АШ-71 и АШ-71Ф ещё не были доведены, а принятый раньше в массовое производство Ил-2 был хорошо освоен и заводами, и в эксплуатации.