El Su-39 es una versión de exportación del caza monoplaza bimotor turborreactor Su-25TM mejorado. El caza está armado con un cañón GSh-30-2 de dos cañones de 30 mm. En cuanto al armamento suspendido, se pueden utilizar varias opciones, entre ellas dos misiles guiados "aire-aire" R-60M, hasta dos misiles guiados "aire-superficie" Kh-29L, hasta cuatro Kh-25ML o hasta dieciséis 9K127 Vikhr, cohetes no guiados S-24B, S-130F, S-8KO o S-25 en diversas modificaciones, bombas incendiarias ZB-500, bombas aéreas corregibles KAB-500KR y también bombas de 100, 250 y 500 kg, bombas retardadas con paracaídas de 250 y 500 kg. Además, el Su-39 puede llevar hasta cuatro cápsulas de armas externas con cañones GSh-23L de 23 mm. También se le puede instalar un módulo de TV de baja luminosidad Merkuriy, que permite el uso de armamento diurno o nocturno, pero con un alcance limitado, o un módulo de radar Kopyo-25. Como contramedida contra los sistemas de guiado por radar, el Su-39 está equipado con señuelos y chaff.