А-10 Рекордный. Отличался отсутствием вооружения и крыльев. Переоборудован в 1975 году из Ми-24А.
Ми-24 Предсерийный («изделие 240»). Отличался удлинённой кабиной со сдвижной дверью. В Москве и Арсеньеве изготовлено по 5 вертолётов.
Ми-24А Первый серийный вариант («изделие 245»). Отличался крылом с отрицательным поперечным V, узлами подвески вооружения под крылом. В состав вооружения входили пулемёт А-12,7, ПТУР «Фаланга-М», блоки НУРС УБ-32-57, бомбы и зажигательные баки. В 1970-1975 годах в Арсеньеве изготовлено 250 вертолётов. Поставлялся на экспорт в Алжир, Афганистан, Вьетнам, Ливию, Сирию, Эфиопию.
Ми-24Б Опытный («изделие 241») с подвижной турельной установкой УСПУ-24 с высокотемпным пулеметом ЯКБ-12,7, прицельной станцией КПС-53АВ, ПТУР «Фаланга ПВ» с системой наведения «Радуга-Ф». Разработан в 1971 году. В серию не пошел из-за неудовлетворительного обзора из кабины.
Ми-24БМТ Минный тральщик (опытный, «изделие 248») . Отличался траловым устройством в фюзеляже, дополнительным топливным баком, отсутствием вооружения, брони и крыльев. Сделан в единственном экземпляре (1974 год), в серии не был.
Ми-24В Противотанковый («изделие 242»). Отличался комплексом 9К113 «Штурм-В» (8 ракет, с 1986 года — 16), прицелом АСП-17В, составом БРЭО, а также раздельные кабины, пулемет ЯКБ-12,7. Первый полёт 23 сентября 1973 года. Из-за неготовности комплекса «Штурм-В», под который изначально и создавался Ми-24В, в серию пошел с комплексом «Фаланга-М» под названием Ми-24Д. Собственно Ми-24В (в том варианте, в котором он был задуман т.е. с комплексом «Штурм-В»: до 8 ракет в длинных цилиндрических контейнерах) пошел в серию c 1975 года (построено около 1000 машин, на экспорт шел под обозначением Ми-35) и строился до 1986 г. в Арсеньеве и Ростове-на-Дону..
Ми-24ВМ Модернизированный Ми-24ВП с новым РЭО, комплексом вооружения «Атака-В», а также с возможностью подвески ракет класса «воздух-воздух» комплекса «Игла-В», рулевым винтом по типу Ми-28 и рядом доработок по планеру. Первый полёт в марта 1999 года.
Ми-24ВП С турельной пушечной установкой НППУ-24 вместо пулемета ЯКБ-12,7 (по другим данным — с подвижной установкой HППУ-23 с двухствольной пушкой ГШ-23Л). В 1989 году изготовлено 25 вертолётов («изделие 258»).
Ми-24Д Переходный вариант к Ми-24В с комплексом «Фаланга-М» («изделие 246»). Отличался раздельными кабинами экипажа, рулевым винтом слева, составом вооружения по типу Ми-24Б. В 1973-1977 годах в Арсеньеве и Ростове-на-Дону изготовлено 340 вертолётов. ). Hа экспорт Ми-24Д поставлялся под обозначением Ми-25. Часть машин выпущена в варианте Ми-24ДУ, с кабиной инструктора вместо оператора).
Ми-24РХР Вариант (на основе Ми-24Д) радиохимической разведки с концевыми крыльевыми узлами для размещения средств радиационной / химической / бактериологической разведки и со снятыми оптико-прицельной и радиокомандной системами в носовых обтекателях.
Ми-24ДУ Учебный вариант Ми-24Д. Отличался полноценным двойным управлением, отсутствием пулемётной установки. Разработан в 1980 году.
Ми-24К Разведывательно-корректировочный («изделие 201»). Разработан в 1979 году. В 1983-1989 годах изготовлено 150 вертолётов.
Ми-24Л Вариант с отрицательным поперечным V крыла, на концах которого расположены пилоны для подвески ракет, и с размещением (на вертолетах позднего выпуска) рулевого винта слева по борту (вместо прежнего правого размещения).
Ми-24М Морской (проект). Разработан в 1976 году («изделие 247»).
Ми-24П Пушечный («изделие 243»). Отличался неподвижной установкой У-260 по правому борту со спаренной пушкой ГШ-2-30К. Пулемет и его прицельный комплекс сняты, поскольку прицеливание осуществлялось самим вертолетом. Разработан в 1974-1975 годах. В 1981-1989 годах изготовлено 620 вертолётов.
Ми-24ПН Ночной. Отличается наличием тепловизионной системы «Зарево», лазерным дальномером, усовершенствованной системой управления ракетами «Штурм» и «Атака».
Ми-24ПС Милицейский патрульно-спасательный вертолет. Известно два варианта. Один — на базе Ми-24П и вооружен 30-мм неподвижной пушкой ГШ-30К. Оснащен системой спутниковой связи и комплексом связи, применяемым российским спецназом. Установлена поисковая фара ФПП-7, громкоговорители и гиростабилизированный оптический комплекс. Кроме того, в носовой части фюзеляжа установлен метеолокатор. В грузовой кабине может транспортироваться штурмовая группа из шести человек. Для облегчения десантирования на фюзеляже вертолета установлены поручни, захваты и зацепы (одновременно по канатам могут опускаться на землю четыре человека), а также бортовая лебедка ЛПГ-4. Второй Ми-24ПС не оснащен метеолокатором и пулеметно-пушечным вооружением. Крыло меньшего размаха, под которым на пилонах крепятся два подвесных топливных бака. В носовой части фюзеляжа машины в подвижном шарообразном контейнере установлен тепловизор, служащий для поиска объектов ночью. Имеются мощные громкоговорители.
Ми-24Р Разведчик («изделие 2462»). Разработан в 1977 году. В 1983-1989 годах изготовлено 150 вертолётов.
Ми-24ТЭЧ-24 Летающая мастерская для проведения регламентных работ в полевых условиях (опытный). Разработан в 1981 году на Ростовском вертолётном заводе.
Ми-24У Учебный на базе Ми-24А («изделие 244»). От боевого он отличался отсутствием носового пулемета, вместо которого в передней кабине летчика-инструктора были установлены полноценное пилотажно-навигационное оборудование и стандартные рычаги управления. Разработан в 1971 году. Поставлялся в Афганистан.
Ми-25 Экспортный вариант Ми-24Д.
Ми-25У Экспортный вариант Ми-24ДУ.
Ми-35 Экспортный вариант Ми-24В.
Ми-35М1 Модернизированный. Отличается двигателями ТВ3-117ВМА, французской авионикой, укороченным крылом. Состав вооружения аналогичен Ми-24ВП.
Ми-35М2 Высотный. Отличается двигателями ТВ3-117ВМА-СБЗ. Первый полёт 30 мая 2000 года.
Ми-35М3 Экспортный вариант Ми-24ВМ.
Ми-35МО Ночной. Отличается оптико-электронной системой ГОЭС-342. В 2000 году переобрудовано 2 вертолёта.
Ми-35П Экспортный вариант Ми-24П.