Первым учебным вариантом стал Ми-24У (изделие 244), построенный в 1971 г. на базе Ми-24А. Курсант размещался на месте лётчика, а инструктор - в кабине оператора, оснащённой необходимым пилотажно-навигационным оборудованием и полноценным постом управления. С вертолёта сняли пулемёт, оставив крыльевые подвески.
В 1980 г. поднялся в воздух ещё один учебный вертолёт, Ми-24ДУ (изделие 249) с полноценным двойным управлением. На нём, как и на предшественнике, отсутствовал пулемёт.
В 1976 г. на базе Ми-24 сделали летающую лабораторию для исследований фенестрона - рулевого винта в кольцевом канале. Но, по мнению специалистов МВЗ, это устройство уступало по эффективности классическому рулевому винту для машин данного класса. На серийных Ми-24 его не применяли.
Примерно в это же время разрабатывались модификации для ВМФ. Среди них вертолёт корабельного базирования Ми-24М (изделие 247), построенный в единственном экземпляре, и минный тральщик Ми-24БМТ (изделие 248).
В 1981 г. на базе боевой машины в ростовском филиале МВЗ изготовили летающую технико-эксплуатационную часть -Ми-24ТЭЧ-24, позволяющую выполнять значительный объём ремонтных и регламентных работ в полевых условиях.
Одной из последних модификаций стал поисково-спасательный Ми-24ПС. На обычном боевом Ми-24П у двери десантного отсека смонтировали лебёдку, поднимающую спасательную люльку. Всё вооружение машины при этом сохранили