试飞还表明，米-24有良好的自旋着陆性能。试飞员曾在明斯克机场表演过以250-280公里/小时进场，然后关掉双发，在30-50米的空中转180度，然后安然着陆的特技。

出于苏军早打快打的战略思想，米-24和当时很多飞机一样，是边研制边投产。米-24在70年试飞计划还没有完成时就已经进入现役了。除试飞和换型训练中心外，首批装备的部队包括远东军区、喀尔巴阡军区和驻德集团军群的空军部队（当时直升机仍隶属空军）。最初的型号是米-24A。服役不久，米尔设计局就开始改进，旋即推出米-24B。主要变化在武器系统，机头武器改为装在动力转动的炮塔内的4管12.7毫米机枪，反坦克导弹改为半自动线导的9M17P，命中率大幅提高。但米-24B还没有投产，就让位于下一个更新的型号。

米-24A的使用经验表明，最初的座舱设计有严重缺陷。驾驶员的座位在后左，射击员的座位在前右，为驾驶员提供较好的前向视野的本意是好的，但在实际中，射击员阻挡驾驶员向右前方的视界，而偏左的座位使右后方又成了死角。于是，米尔设计局对米-24作了一次大改，座舱变成前后一直线，但后坐抬高，改善驾驶员的视野；火控系统的鼓包也向下突出，改善了火控系统的视野。前机身改变了，前起落架必须加长，形成在地面上停机时“昂首挺立”的姿态。至此，米-24那十分有特征的外形就定形了。米-24本来就丑，改型后更丑了，但丑得有味道，就像鬼怪式战斗机一样，以丑为美。改型的米-24为米-24V，V是俄文字母的第三个。米-24V选用原定的9M114反坦克导弹。9M114是超音速反坦克导弹，采用无线电指令制导，命中率达到90%。然而9M114的进度又拖了，直到72年才服役，没有办法，米尔设计局只好用米-24V的机体和米-24B的武器系统，推出一个折中的米-24D。有趣的是，D是俄文中第五个字母，米-24的命名序列跳过了第四个字母G，引起了很多猜测，其中一个是G容易联想到gavno，意为臭狗屎，到底是不是这个原因，只有天知道了。米-24V最终在76年投产，86年停产前，生产了1，000多架，是米-24最主要的型号。米-24V投产时，苏军已有400多架米-24A和D服役，此后，米-24D有一段时间和米-24V并行生产。米-24D的简易版出口型号为米-25，米-24V的相应型号则为米-35。

为了加强米-24的火力，米尔设计局始终没有放弃为米-24装备航炮的努力，终于在米-24P上安装了一门双管30毫米炮，取代了此前的12.7毫米机枪。30毫米炮的威力自然不成问题，但重量太大，后座力也太大，只好采用机右侧固定安装，有点像20年后的卡-50。米-24P于81年投产，到89年为止产量在620架以上，出口型号为米-35P。

30毫米炮的威力有时嫌太大，固定式航炮毕竟瞄准不方便，必须把整个机身调转过来对准目标，对突如其来的地面火力也反应不够及时。80年代时，米尔设计局终于把较轻但威力仍然很大的双联装23毫米炮装上了米-24，采用颌下动力转动的炮塔，实现了米尔最初的设想。装备双23毫米炮的米-24的终极型号米-24VP于85年定形，但拖到89年才投产，仅生产了25架，整个米-24生产线就停产了。

作为攻击直升机，米-24具有速度快、爬升好、载重大、火力强、装甲厚的特点，不光可以提供直接的强大火力支援，还可以运载突击分队，或后送伤员。理论上，米-24既有强大火力、又能载运人员的特点，使它成为战斗搜索救援（combatsearchandrescue，CSAR）的理想直升机，可以在敌后独立地搜索营救被击落的飞行员，但没有见到苏联把米-24作为专用CSAR直升机的记载。实际上，苏联对CSAR没有像美国那样下功夫，没有专业CSAR直升机也就不足为奇了。