Усовершенствованный вариант штурмовика Су-25Т - самолёт разработан в конце 1980-х годов и предназначен для применения в любое время суток.
В случае оснащения Су-25ТМ контейнером с РЛС 'Копье', самолет способен поражать воздушные цели ракетами Р-27 и Р-77 и морские цели - противокорабельными ракетами Х-31А и Х-35.
В вариант Су-25ТМ в 1990 г. был доработан первый прототип Су-25Т - Т8М-1. Машина получила обозначение Т8ТМ-1 (бортовой номер 08). Затем из Т8М-4 в 1991 г. был переоборудован еще один прототип - Т8ТМ-2 (бортовой номер 09 голубого цвета).
К концу 1993 г. программа летных испытания прототипов Су-25ТМ в основном была выполнена, но запустить самолет в серию уже не представлялось возможным: рухнула налаженная система кооперации. Было принято решение о переносе производства Су-25ТМ из Тбилиси на Улан-Удэнский авиационный завод, который на то время осуществлял производство Су-25УБ и Су-25УТГ.
В 1993 году в Улан-Удэ была начата подготовка серийного производства. Используя оставшийся производственный задел от Су-25УБ, завод выпустил предсерийный самолёт Т8ТМ-3, который совершил первый полёт 15 августа 1995 года. С этого же года машина получила новое официальное название - Су-39. Однако экономическая ситуация не позволили начать производство серии - было выпущено всего 4 Су-25ТМ, ещё 4 не достроены.
Существовали планы по модернизации всех Су-25Т в Су-25ТМ (до распада СССР Тбилисский авиационный завод успел сделать опытную партию из 12 Су-25Т. Согласно ряду источников, только 8 (или 6) из 12 самолётов были получены Россией). Однако неизвестно было ли это реализовано. В настоящее время все Су-25Т находятся на стоянке 4-й ЦПБ и ПЛС в Липецке.
Второй прототип (бортовой номер 09) штурмовика Су-25ТМ демонстрировался главам стран СНГ в феврале 1992 г. на аэродроме Мачулищи под Минском. В августе того же года самолет был показан на авиасалоне в Жуковском.
На внешнем рынке Су-25ТМ рекламировался под обозначением Су-39 'Strike Shild'.