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T10-1原型机
在著名的苏-27系列战斗机家族中，T10系列原型机是第一代产品，在苏-27家族中占有非常重要的地位。但是长期以来由于苏联的保密制度的限制，T10系列原型机的发展情况一直被尘封在铁幕之下。T10系列原型机按照技术特点和生产批次进行划分，可以分为三个批次：第一批次T10-0、T10-1、T10-2，第二批次T10-3、T10-4，第三批次T10-5、T10-6、T10-9、T10-10、T10-11。
1975年，苏霍伊设计局完成了TlO原型机的制造图纸，准备制造第一架原型机T10-1。为了稳妥起见，苏霍伊设计局在T10-1投产前，先由位于莫斯科的苏霍伊设计局实验工厂制造一架静力试验机T10-0。从1977年3月22日至1978年11月21日，T10-0共进行了长达22个月的静力试验。1977年初，T10-1原型机完成总装，并由卡车运至茹科夫斯基机场进行试飞前测试。当时留里卡设计局的AL-31F涡轮风扇发动机无法交货，T10-1安装的是2台AL-21F-3AI涡轮喷气发动机，最大推力7800千克力，加力推力11215千克力。这种发动机也用于苏-17M战斗轰炸机和苏-24前线轰炸机。为了适应AL-21F-3AI发动机，T10-1的进气道和发动机舱进行了重新设计。雅马科夫被任命为飞行试验工程师。
1977年5月20日，苏联功勋试飞员弗拉基米尔·S·伊柳申驾驶T10-1进行了首飞。第一阶段试飞主要测试飞行性能和翼身融合气动布局的飞行特性。1977年10月，T10-1转场至库宾卡空军基地进行第2阶段试飞，并且在试飞中携带空对空导弹模型，以验证该机携带武器状态下的飞行性能。需要说明的是T10-1没有安装机载火控系统。T10-1于1983年11月完成全部试验任务后在茹科夫斯基机场退役，后于1985年底捐赠给苏联空军博物馆。
第二架原型机T10-2于1978年初由苏霍伊设计局实验工厂制成。该机的技术特点与T10-1完全相同。1978年5月10日，功勋试飞员索洛福约夫驾驶T10-2完成首飞。但是距首飞不到2个月，T10-2于1978年7月7日坠毁，功勋试飞员索洛福约夫牺牲。
T10-3原型机
1978年初，位于远东的第126(尤里·A·加加林)飞机制造厂开始制造第三架和第四架原型机——T10-3与T10-4。第126厂即今天的共青城飞机生产联台体，该厂此前曾大量生产苏-7、苏-17战斗轰炸机，苏-9、苏-11截击机。
T10-3与T10-4的特点在于安装了新一代AL-31F涡轮风扇发动机。与此前的AL-21F-3AI发动机相比，AL-31F尺寸明显缩小，重量减轻了500千克，推力增加了12％，耗油量也大幅降低。此外，T10-3与T10-4的垂直尾翼改为向外侧倾斜。
T10-3于1978年8月出厂，由苏联空军的1架安-22运输机运至茹科夫斯基机场。但是当时AL-31F发动机仍很不可靠，该机迟迟不能试飞。1979年3月，T10-3由苏霍伊设计局实验工厂进行改进。1979年8月23日，T10-3在茹科夫斯基机场完成首飞。1982年，T10-3转场到乌克兰的诺沃夫多罗夫卡机场苏联海军航空兵飞行试验中心(尼特卡)。1982年8月28日，T10-3成功地从T-1滑跃起飞试验台进行了首次滑跃起飞试验，起飞重量18000千克，滑行距离200米。此后T10-3逐步增大滑跃起飞重量，最大时曾达到21吨。从1983年起，T10-3开始在尼特卡进行阻拦装置试验。
第四架原型机T10-4与T10-3同时出厂，于1979年10月31日首飞。该机装有N001雷达，主要用于航空电子设备试验。1983年，T10-3与T10-4耗尽了寿命后报废，其中T10-3被留在了乌克兰。
T10-5原型机
为了加快T10的试飞进程，苏霍伊设计局决定让第126飞机制造厂生产5架装备AL-21F-3AI发动机的原型机，用于航空电子设备试验。这批飞机被称为“T10-5型”。
T10-5T1980年6月首飞。T10-6则未能进行试飞——1980年10月25日因燃油管漏油引发大火被烧毁。T10-9于1980年10月首飞。T10-10与T10-11于1980年出厂后，由于改装新型航空电子设备，试飞计划延后达2年之久。1982年2月，T10-11才进行首飞。而T10-10直到1982年11月才进行首飞。
5架T10-5型都有8个武器挂点，该批次飞机采用老式发动机的目的在于规避新发动机的技术风险。制造多达5架T10-5型的原因是可以同时进行多种机载电子设备试验，能够加快飞机研制进度。从1979年12月起，苏-27开始了国家联合验收试验。T10系列原型机共有6架参与测试，分别是T10-3、T10-4、T10-5、T10-9、T10-10、T10-11。
国家联合验收试验完成后，4架T10-5型被移交给院校用于地面教学。其中T10-5于1984年交付加里宁国土防空军学院。T10-9于1984年交付里加军事航空学院。T10-10交付基辅军事航空学院。T10-11交付空军工程学院。今天，T10-10陈列在给乌克兰空军博物馆。
苏-27SK战斗机
苏-27是前苏联苏霍伊设计局于20世纪60年代末开始设计的一种单座双发全天候重型制空战斗机。当时，美国开始研制F-15重型战斗机和F-16轻型战斗机。作为回应，苏霍伊开始研制与F-15同水平的重型战斗机，该计划也简称为“反F-15”，设计局内部代号为T-10。
苏-27的首架原型机T-10-1于1977年5月20日首飞，但是根据情报显示F-15的性能大大优于T-10-1，苏霍伊设计局只得重新进行研制。全面改进后的原型机称为T-10S，于1981年4月20日首飞。从1982年11月起，苏-27开始小批量生产。但是由于电子设备存在问题，直到1985年才正式进入苏联国土防空军和空军服役。
20世纪80年代末，美苏对抗趋于缓和，而且苏联的经济形势恶化，急需出口武器来换取美元。于是苏联开始积极向外国推销新式战斗机。最初苏联准备向中国提供大量的米格-29，但是该机的性能无法满足中国空军的要求。1990年末苏联与中国达成了出口苏-27战斗机的协议。尽管经历了苏联解体，但是向中国出口苏-27的计划未受影响，并于1992年开始交货，从此苏-27家族开始全面进入国际市场。出口中国的单座型称为苏-27SK，其型号中的字母K代表中国。就技术状态而言，苏-27SK与标准型苏-27完全相同。中国科技人员后来在苏-27SK基础上研制了国产重型战斗机歼-11。
歼-11改进型战斗机
苏-27战斗机是中国空军装备的第一种第三代水平的战斗机。但是单纯从俄罗斯进口无法满足国防的需要也无法提升中国航空工业的水平。为此 中国还同步引进了苏-27的生产许可证，并由沈阳飞机工业集团生产，称为歼-11。
尽管苏-27在引进之初是一种比较先进的机型，但是苏-27与西方先进机型相比还存在一些差距，主要表现在，苏-27的电子设备落后。尤其是苏-27的雷达系统尽管探测距离比较远，但是该雷达的工作模式少，难以使用精确制导弹药。而且苏-27的综合电子战系统也比西方的同类设备落后。此外苏-27只能使用俄罗斯生产的机载武器系统，无法兼容西方和中国的机载武器。这就意味着只要使用苏-27就要同步从俄罗斯进口配套的武器系统。
随着歼-11国产化程度的不断提高，中国航空科技水平也在迅速提高，尤其是在航空电子技术上更是突飞猛进，于是开始对国产的歼-11进行改进，并且取得了令人瞩目的成就。改进后的歼-11的综合作战能力远远超过苏-27。而且与国产的新型战斗机歼-10相比，歼-11的机体体积大，改进的余地也更大。而且歼-11的武器挂载能力和航程也明显大于歼-10。本图表现的是歼-11改进型战斗机，其外观主要特征在于机头雷达罩、翼尖导弹挂架等设备与苏-27不同。
苏-30(苏-27PU)战斗机
1984年，第一批苏-27战斗机装备苏联空军，此时苏联国土防空军就注意到可以在苏27基础上发展一种远程截击机，作为米格-31的补充。1986年，苏霍伊设计局正式接受了设计任务，开始研制苏-27PU远程截击机。该机的机体改进自苏-27UB战斗教练机，但是换装了全新的机载火控系统并具有空中加油能力。
1987年6月，苏-27PU原型机(该机由苏-27UB改装而成)进行了一系列超远程持久试飞测试。6月19日，该机在伊尔-78和苏-24加油机的支援下，经过4次空中加油，完成了“莫斯科-共青城-莫斯科”不着陆飞行，总航程达到13440千米，历时15小时42分，创造了苏联战斗机的不着陆持续飞行记录。
1988年夏，第一架全新制造的苏30原型机在伊尔库茨克飞机生产联合体出厂。该机换装了新型导航设备和飞行员生命保障系统。其机内燃油航程为3000千米，空中加油航程为5200千米，续航时间超过10小时。
1991年初，苏-27PU的试飞结束，苏联部长会议和国土防空军正式发布命令将该机定型为苏-30。实际上苏-30也是苏-27家族中最后一个由苏联政府定型的型号。但是苏-30的批量生产受到了苏联解体的冲击。直到1992年4月，第一架生产型苏-30才交付俄罗斯空军。到2000年为止，俄罗斯空军总共获得了5架生产型苏-30，全部装备萨瓦斯列伊卡空军训练中心。
苏-30K战斗机
印度空军历来是苏联战斗机的重要客户，早在1990年，苏联就派出2架苏-27访问了新德里。但是当时印度空军认为该机价格昂贵，因而没有采购。随着印度的邻国装备了苏-27战斗机，印度空军开始高度关注苏-30MK。1994年，印度空军代表团访问俄罗斯，就采购苏-30MK进行磋商。1996年，俄罗斯在英国范堡罗航空展上展示了具有推力矢量发动机的苏-37。印度空军立即要求将苏-37的技术应用在印度采购的苏-30MKI(I表示印度)。1996年11月30日，印度与俄罗斯达成协议，以15亿美元的价格采购40架俄罗斯生产的苏-30MKI。
但是此时俄罗斯没有完成苏-30MKI的研制，而印度的供货要求十分迫切。于是双方确定最初18架的型号为苏-30K。该机的技术状态与苏-30(苏-27PU)接近，只具有有限的对地攻击能力。
1997年夏，俄罗斯向印度交付了首批8架苏-30K，装备了第24中队。1999年11月，第二批10架苏-30K装备第24中队。与第一批飞机相比，第二批飞机加装了法国电子设备。第24中队的苏-30K主要用于飞行员的改装训练，并且在一系列印度空军演习中表现出色，曾经多次“战胜”法国制“幻影”2000。
印度空军对于俄罗斯的快速供货能力十分满意，但是也导致了外界对这18架苏-30K身世的猜测。实际上印度尼西亚空军曾经在1996年订购过12架苏-30，但是亚洲金融危机使得印尼没有能力完成付款，而飞机也没能交付。因而西方认为印度装备的苏-30K中有一部分曾经是为印尼制造的。
苏-30MK战斗机
苏联解体后俄罗斯空军无力购买新型战斗机，苏霍伊公司只得将最新型号投入国际军火市场。但是他们很快发现，根本没有外国客户对苏-30这种大型截击机感兴趣，外国客户需要的是像F-15E那样的多用途战斗机。
于是苏霍伊公司决定在苏-30基础上研制专门针对出口市场的苏-30MK战斗机。该机编号中的M表示多功能，K表示为出口型。由于研制新型火控系统需要大量经费和时间，苏霍伊公司决定不等该机研制成功就先将其投入国际市场，通过外国客户的投资来完成研制。
1993年苏霍伊公司携1架苏-30MK参加了阿联酋迪拜国际航空展，受到西方的关注，但是外国客户认为该机的外观与苏-27UB十分接近，进而质疑该机的多用途能力。因而在此次航展上苏霍伊设公司没有接到苏-30MK的订单。
1994年，苏霍伊公司决定在智利国际航空展上大力推销苏-30MK。一架编号为603的该型机涂饰了鲜艳的沙漠迷彩高调参展。而且603号机在机翼下挂载了俄制精确制导武器。苏霍伊公司表示新型苏-30MK的对地／对海攻击能力比苏-27SK增强了24倍。该机的12个外挂点的最大武器载荷达到8000千克，可以使用Kh-59M远程空对地导弹、Kh-29T近程空对地导弹、Kh-31A反舰导弹、Kh-31P反辐射导弹，以及KAB-500和KAB-1500制导炸弹。而且苏-30MK具有使用最新型R-77空对空导弹的能力，空战能力是苏-27的1.4倍。
苏-30MK在智利隆重展出后，该机的多用途能力和价格优势受到了印度、印度尼西亚等国的广泛关注，从此打开了国际市场。
苏-30MKI战斗机
当印度空军于1996年11月确定采购苏-30MKI时，这个型号甚至仍是一个“技术方案”而已。为了尽快推出样机，苏霍伊公司以一架苏-30标准型进行改装——加装前翼和AL-31FP推力矢量发动机，从而成为第一架苏-30MKI，苏霍伊公司内部称之为T-10PMK-1。首架苏-30MKI于1997年7月1日开始试飞。1997年12月，第二架苏30MKI开始制造，仍然使用苏-30(T-10PU-6原型机，其前身是1架苏-27UB)改装而成。从1998年3月23日起，第二架原型机也投入试飞。为了让苏-30MKI获得更多的订单，苏霍伊公司派出1号原型机参加1999年6月的巴黎航空展。但是在6月12日的飞行表演中，驾驶员判断高度失误，导致飞机在改出筋斗时机体触地起火，所幸推力矢量发动机的推力强劲，强行将飞机从地面拉起，使得2位飞行员得以弹射跳伞。此次 事敝使得苏-30MKI成为新闻明星，该机的强大动力系统因而获得了广泛认可。
按照印度与俄罗斯1996年达成的协议，第一批8架苏-30K的技术水平与俄罗斯装备的苏-30相同。第二批10架苏-30K则加装法国和以色列生产的航空电子设备。从第三批次开始，俄罗斯要交付10架具有前翼的苏-30MKI，而第4批次的12架和第5批次的10架苏-30MKI必须装备AL-31FP推力矢量发动机。2000年10月，印度与俄罗斯再度达成协议，印度将获得生产许可，自行生产至少140架苏-30MKI。2000年12月，双方确定俄罗斯伊尔库茨克飞机生产联合体为主要供货商，印度斯坦航空公司负责飞机总装。台同要求印度斯坦航空公司从2004年起开始交付苏30MKI，到2017-2018年完成全部生产任务。
为了完成这份超级订单，苏霍伊公司加快了研制进度。2000年11月26日，第一架预生产型苏-30MKI开始试飞。2001年2月15日，第二架预生产型投入试飞。2001年4月18日，第三架预生产型也加入试飞。2002年9月，属于第3批次的10架苏-30MKI交付印度空军，这批飞机达到了全部技术要求，特别是装备了AL-31FP推力矢量发动机。印度政府对于苏霍伊公司提前履约的行动非常满意，2002年11月，印方要求全部140架苏-30MKI的国产计划要在2014年前完成，印度斯坦航空公司应当具备年产10-14架的能力。
印度斯坦航空公司在位于纳西克德的工厂于2004年初完成了苏-30MKI总装线的部署。2004年11月26日，印度斯坦航空公司组装的首批2架苏-30MKI下线。这两架飞机装备的是俄罗斯制造的AL-31FP发动机和“雪豹”无源相控阵雷达。按照印度的要求，从2010年起，印度斯坦航空公司将实现包括发动机和雷达在内的全面国产化。为了达到这个目标，印度斯坦航空公司在克勒格布尔发动机制造厂引进了AL-31FP发动机生产线。海德拉巴航空电子设备厂则负责“雪豹”雷达的国产化。
由于苏-30MKI服役后受到印度空军的好评，2007年印度政府宣布向印度斯坦航空公司追加订购40架。2009年，印度政府再度追加订购50架，至此印度斯坦航空公司的苏-30MK订单达到230架，如果加上由俄罗斯制造的50架，印度空军最终将装备280架苏-30MKI。
苏-27UBK战斗教练机
在苏-27战斗机研制之初，苏霍伊设计局就意识到需要为这种新式重型战斗机配套研制一种战斗教练机。从1976年起，苏-27的教练机型号T-10U的研制正式启动。但是由于苏-27研制计划的延迟，苏霍伊设计局将主要人力投入到单座型的研制上。直到1980年T-10U战斗教练机的设计才获得通过。1984年初，首架T-10U原型机在阿穆尔共青城飞机加加林飞机制造厂完成组装。随后该机被运到莫斯科。1985年3月7日，T-10U进行了首次试飞。直到1987年初T-10U通过了国家试飞测试，并获得了苏-27UB的正式型号。
当时，阿穆尔共青城飞机加加林飞机制造厂正在全力以赴生产单座型苏-27，无法顾及苏-27UB的生产。于是苏联航空工业部决定将苏-27UB的批量生产任务转到伊尔库茨克飞机生产联合体。1986年9月10日伊尔库茨克厂生产的首架苏-27UB完成了首飞。从1987年起，伊尔库茨克厂生产的苏-27UB开始交付苏联空军和国土防空军。
苏-27UB最大限度地沿用了苏-27的结构和零部件，除了安装后座舱而对机体进行改进以外，该机垂直尾翼也进行了加高。与一般的教练机不同，苏27UB拥有与苏-27完全相同的机载武器系统和作战能力，而且苏-27UB也能完成著名的“普加乔夫眼镜蛇”机动。
中国空军于1992年装备了首批苏-27UBK，该机与俄罗斯空军装备的苏-27UB的性能相同。随着中国空军开始大量装备苏-27战斗机和其国产型号，为了迅速完成换装训练，中国在引进苏-27的同时一直同步引进苏-27UBK。而且在部分进口批次中，苏-27UBK的数量甚至超过了苏-27SK。
苏-30KI与苏-27SKM战斗机
苏-30KI是由俄罗斯苏霍伊公司和共青城飞机生产联合体研制的一种多用途出口型战斗机。该机是为印度尼西亚空军专门研制，其型号中的字母I代表印度尼西亚。1998年初，苏霍伊公司将一架苏-27原型机改装成苏-30KI原型机，并于1998年6月28日首飞。苏-30KI与标准型苏-27的区别在于：苏-30KI的机头左侧装有可伸缩式空中受油探管；换装N001M机载雷达，可以发射R-77中距离空对空导弹机载导航系统按照西方标准重新设计，加装全球卫星定位系统、自动进场系统和仪表着陆系统。该机还可以使用精确制导武器，包括：Kh-29T电视制导空对地导弹、Kh-31P反辐射导弹、Kh-59M巡航导弹，以及KAB-1500Kr电视制导炸弹。苏-30KI采用了一种非同寻常的深灰色、浅灰色、黑色三色迷彩涂装，在航展上非常引人注目。
苏-30KI在俄罗斯空军契卡洛夫试飞中心(位于阿克约宾斯克)进行试飞，完成了包括试射机载武器和空中加油等高难度科目。苏-30KI还是国际航空展的“常客”，在1999年就参加了莫斯科航展和吉隆坡航展。但是苏-30KI向印尼出口的谈判很不顺利，由于印尼受到1997年亚洲金融危机的严重冲击，印尼空军无力采购该机。加上东帝汶独立，俄罗斯政府考虑到国际政治因素取消了苏-30KI向印尼的出口计划。
尽管苏-30KI未能向印尼出口，但是苏霍伊公司继续对该机进行改进。2003年经过进一步改进的苏-30KI原型机改称为苏-27SKM(该机与早先的苏-27SMK并不相同)。苏霍伊公司认为苏-27SKM具备第4+代战斗机技术水平，综合作战效能比标准型苏-27提高50％。苏-27SKM换装了SUV-VEP1火控系统，N001机载雷达也进行了全面改进，对地面目标的最大探测距离达到100千米，对水面目标最大探测距离达到350千米，这使得苏-27SKM能在各种气象条件下攻击地面和水面目标。该机的座舱仪表也全面更新，安装了两台MFI-10型10英寸彩色多功能显示器。机上还装备了高速数据总线，供航空电子设备之间快速交换数据。苏-27SKM还更新了卫星导航系统和电子战系统。俄罗斯空军对于苏-27SKM给予高度评价，认为这是升级俄空军现役苏-27的理想方案。2003年，苏霍伊公司在苏-27SKM基础上推出了苏-27SM现代化升级方案。
苏-33舰载战斗机
苏-33苏霍伊设计局在苏-27的基础上研制的重型舰载战斗机。该机于1984年开始研制，1985年5月首飞，最初称为苏-27K，1989年11月在“第比利斯”号(后改名“库兹涅佐夫”号)航母上进行首次着舰试验，后改名为苏-33，北约绰号为“侧卫-D”。苏-33于1994年正式装备俄罗斯海军。 苏-33定型后仅生产24架装备俄海军“库兹涅佐夫”号航母第279战斗机团。与苏-27相比，苏-33增加了一对前置鸭翼并缩短了尾锥，机翼和水平尾翼改为可折叠式，增加空中受油装置和着舰钩。为了适应在航母上起降的需要，苏-33的机体结构进行了加强，导致该机的结构重量增加，飞行性能下降：最大速度为2.17马赫(苏-27为2.35马赫)，最大航程3000千米(苏-27为3500千米)。苏-33的固定武器为1门30毫米机炮，有12个外部挂架，可携带R-73近距空空导弹、R-27中距空空导弹，KH-41反舰导弹，以及各种空地导弹、炸弹和火箭弹，最大载弹量6500千克。
苏-33的机体结构与苏-27基本相同，为了满足采用拦阻着舰时的纵向过载，对苏-33机身主要承力结构和起落架进行了加强，并且改用了双前轮。主起落架可以承受在着舰时6-7米／秒的下沉率。尾钩安装在强化的中央桁梁上，为保证飞机在大迎角状态下在舰上起、降的安全性，缩短了尾锥的长度。
苏-33机翼部分改动较大，增加了主翼的面积，把苏-27的整体式襟翼改为双开缝增升襟翼，提高了苏-33的机翼升力。在外翼内侧的2块双开缝增升襟翼之间的位置上安装有机翼折叠机构，通过折叠机构把机翼分为固定段和折叠段两部分，并通过安装在机翼折叠机构开缝处后段的液压做动筒控制机翼的打开和折叠。
该机的水平尾翼为了适应航母上的空间限制，也设置有折叠机构，可以与主翼一起折叠。而且主翼和水平尾翼折叠后的宽度相同，此外苏-33的空速管和尾椎也可以折叠，进一步减少了苏-33在航空母舰甲板上的停放面积，增加了战机容量。必要时，苏-33的机头雷达罩也可以进行折叠。苏-33采用了和苏-27相同的AL-31F发动机，在不改动结构的情况下，通过改进发动机控制系统来增加推力。苏-33在舰上起飞的最大重量达到26吨，最大有效载荷达到8000千克左右。但是由于缺少弹射器，苏-33无法达到地面起飞时的最大重量——33吨，这就意味着苏-33在航母起飞时无法实现其全部作战能力。
苏-33的雷达和主要电子系统与苏-27基本相同，雷达采用了苏-27的N001雷达的改进型，重点提高了对水面目标的探测能力。在对空作战中苏-33可以使用中距离空空导弹进行截击作战或者使用短距离导弹进行空中格斗，在对海上目标作战时可以引导Kh-41超音速反舰导弹攻击大型水面目标。
苏-33KUB舰载战斗教练机
苏-33服役后，由于缺少同系列教练机，俄罗斯海军只得以苏-25UTG舰载教练机来进行飞行员训练。但是苏-25的飞行特性与苏-33差距过大，为此苏霍伊公司在1999年推出了苏-33KUB舰载战斗教练机。
苏-33KUB的最大改进在于采用了并列式双座座舱，两个飞行员具有相同的视野。此外该机的机体结构也进行了大幅改进，机翼面积大幅增加，进一步提高了起降性能。而且苏-33KUB大量采用了复合材料，减轻了结构重量并延长了机体寿命。
在俄罗斯海军看来，苏-33KUB最成功的改进在于其机载电子系统比苏-33有了极大的提高。苏-33KUB装有以机载相控阵雷达、综合电子战系统、综合座舱显示系统为核心的全新机载电子系统。其中部分子系统是俄罗斯第5代战斗机的验证设备。尽管苏-33KUB名义上是舰载战斗机，但是其综合作战能力明显高于苏-33。
尤其是苏-33KUB的“隼”式相控阵雷达的空对空搜索距离达到180千米，具有同时跟踪30个目标并同时攻击6个目标的能力。而且该雷达的对海探测能力也有很大提高，对驱逐舰的最大搜索距离300千米。此外该雷达还具有搜索、跟踪地面移动目标的能力。
此外苏-33KUB还是俄罗斯战斗机中第一种采用机载制氧设备的机型。由于装有机载制氧设备，苏-33KUB取消了氧气瓶，而且供氧时间没有限制。
苏-34战斗轰炸机
苏-34是苏霍伊公司研制的一种新型战斗轰炸机。该机的研制工作始于20世纪80年代初，当时苏联空军要求苏霍伊设计局在苏-27UB战斗教练机基础上研制一种前线轰炸机，以取代陈旧的苏-24。研制之初该机的官方型号为苏-27IB，设计局内部代号T10V。
为了降低成本，苏霍伊设计局将T10-39(苏-27UB)原型机回厂改装成苏-27IB的首架原型机T10V-1。1990年4月13日，T10V-1由设计局试飞员伊万诺夫完成首飞。尽管受到了苏联解体的冲击，T10V项目还是幸运地被保留下来。1993年12月第二架原型机加入试飞。1994年又制成2架原型机，其中1架用于静力试验，1架作为苏-32FN海军战斗机原型机。1994年1月6日，俄罗斯《消息报》首次发表了一篇名为《苏-34前线轰炸机》的文章，从此苏-34成为官方型号。
1995年俄罗斯政府同意派出苏-34参加当年的巴黎航空展，但是实际参展时该机的型号标注为苏-32FN，其中FN的含义是海军战斗机。1999年在莫斯科航展上该机的型号又变成苏-34MF，其中MF的含义是多功能战斗机。在1999年的巴黎航空展上，西方记者根据该机的机头形状将其称为“鸭嘴兽”。
2006年3月俄罗斯国防部正式宣部订购首批2架苏-34，同年12月这2架飞机交付俄罗斯空军。与此同时俄罗斯国防部宣布到2020年将购买至少200架苏-34，将取代现役的全部苏-24，并可以替代部分图-22M轰炸机。根据俄罗斯媒体的报道，目前俄罗斯空军采购苏-34的单价为10亿卢布，约合3450万美元。尽管俄罗斯经济近年来已经逐步复苏，但是苏-34项目仍然面临拨款不足的困扰，到2009年12月俄罗斯空军仅仅接收了5架批量生产型苏-34。照这样的进度，到2020年装备200架的目标很难实现。
苏-35战斗机
早在20世纪80年代初，苏霍伊设计局就准备为苏-27研制改进型，设计局内部将该计划称为T-10M，苏联空军称之为苏-27M。1988年6月第一架原型SJLT-10M-1(编号701)进行了首飞。其实，T-10M-I并不是全新制造的，该机实际上是阿穆尔共青城飞机制造厂用苏-27原型机T-10-34重建而成。第二架原型机T-10M-2(编号702)于1989年1月从共青城飞机制造厂下线，该机仍然不是新造产品，而是由1架生产型苏-27的改造而成。真正的全新原型机是T-10M-3(编号703)于1992年出厂，该机也是第一架预生产型样机。至1993年，阿穆尔共青城飞机制造厂一共制造了12架T-10M原型机(编号从T-10M-1至T-10M-12)，其中T-10M-11和T-10M-12后改称为苏-37。
苏联解体后，苏-27M的研制经费立即失去了来源，为了尽快筹集经费，俄罗斯空军同意苏-27M参加1992年的英国范堡罗国际航空展。苏霍伊公司立即派出T-10M-3参展。为了吸引客户，苏-27M从1993年开始使用 苏-35的新编号。尽管苏-35推向国际市场后受到各方的高度关注，但是感兴趣的客户几乎一致认为该计划仍需要投入大笔的研制经费，因而苏-35一直没有获得订单。1996年，俄罗斯政府削减预算，国防部不得已宣布取消苏-35的拨款。但是苏霍伊公司并未放弃苏-35项目，转而使用自筹资金继续研制。
1997年，韩国启动了F-X多用途战斗机采购计划，并向美国波音公司、法国达索公司、欧洲战斗机公司和苏霍伊公司发出了需求提案。苏霍伊公司立即推出苏-35参与竞标，但是2002年4月，韩国宣布波音F-15K中标。此后，苏霍伊公司又积极向巴西推销苏-35，但是至今没有结果。
尽管苏-35在国际市场上屡败屡战，但是该机在研制过程中积累的先进技术最终成功应用在苏-30系列的改进型上，为苏-30家族的畅销作出了巨大贡献。目前俄罗斯勇士飞行表演队拥有5架苏-35(尚未启用)，而T-10M-8原型机正作为俄罗斯第5代战斗机的飞行试验平台。
苏-35BM战斗机
苏-35BM是俄罗斯苏霍伊公司的“侧卫”系列最新改进型。尽管西方和国内媒体都称之为苏-35BM，但是目前苏霍伊公司赋予其的正式编号却是苏-35，为了避免与老式的苏-35(T10M)混淆，本文仍采用苏-35BM的编号。该机的研制可以追溯到2000年，当时俄罗斯空军决定改进服役时间较短的苏-27S战斗机，改进后编号为苏-27SM。然而俄罗斯空军对于苏-27SM的性能并不满意。2003年12月，苏霍伊公司正式宣布开始第二阶段的改进型苏-27SM2的研制，出口编号为苏-27BM或苏-35BM，其中BM的含义是深度现代化改进型。
与老式的苏-35(T-10M)不同，苏-35BM的机体结构基于苏-27S，没有采用T-10M的鸭翼和大型垂直尾翼。但是苏-35BM通过大量使用复合材料，将机体结构重量减轻了20％。苏-35BM的机载设备得到了全面更新，按照苏霍伊公司的说法：“该机装备了远程目标探测系统和高性能传感器，结合复杂的电子对抗系统和抗干扰数据链，战场感知能力空前强大……”苏-35BM装备了最新一代的117S发动机，该发动机是著名的AL-31F的改进型，融入了AL-41F的最新技术，最大推力达到142千牛，并具有推力矢量功能。
2007年夏，第一架苏-35BM原型机901号机在共青城飞机制造厂下线，该机立即被运到莫斯科参加了2007年度的莫斯科航空展。2008年2月19日，901号机完成了首次试飞。2008年7月8日，901号机完成了第一阶段试飞，并向俄罗斯空军领导进行了展示。2008年10月2日，第二架原型机902号机也加入试飞。同年，第三架原型机903号机开始进行地面静力试验。2009年4月26日，第4架原型机904号机在共青城机场试飞时发生事故，飞机起火后烧毁，试飞员弗罗洛夫幸运的跳伞逃生。由于苏霍伊公司此后没有制造新的原型机，预计904号机的坠毁将使得苏-35BM的研制进度推迟1年左右。
2009年8月18日，俄罗斯国防部在2009年度莫斯科航展上宣布将在2015年前采购48架苏-35(苏-35BM的批量生产型)。2011年1月，俄罗斯空军公布了新的战斗机采购计划，将在2015年前装备50架苏-35。这是苏联解体以后苏霍伊公司从俄罗斯空军获得的最大一笔订单。俄罗斯空军对新一代苏-35(苏-35BM)给予了高度评价，认为其具有第4++代战斗机的技术水平，是第5代战斗机服役前的理想过渡机型。
苏-35UB战斗教练机
2000年初，鉴于苏-30MKK已经成功出口中国，苏霍伊公司就提出了苏-30MKK的后续产品计划——苏30M3。该机由阿穆尔共青城飞机制造厂负责制造，应用了苏-35战斗机的部分先进技术，并且采用了计算机辅助设计技术。这就使得苏-30M3的研制进度大大加快，并在2000年8月进行了首飞。在苏-30M3的制造过程中，阿穆尔共青城飞机制造厂还十分罕见地成功联合了伊尔库茨克飞机制造厂协助制造前机身。此前这两家苏-27系列飞机的制造者曾经为了争夺国外订单而发生纷争，甚至发生过伊尔库茨克飞机制造厂自行研制苏30KN争夺外国客户的事件。
苏-30M3首飞后苏霍伊公司迅速将该机向中国推销，但是没有引起中国客户的兴趣。此时韩国正在招标采购40架多用途战斗机，巴西也准备采购24架新型战斗机，苏霍伊公司推出最新的苏-35战斗机参加韩国和巴西的竞标。于是苏霍伊公司决定将苏-30M3返回工厂进行改装，全面换装苏-35的最新机载火控系统，并且将型号改为苏-35UB，以作为苏-35的配套教练机来增强苏-35的竞争力。
但是苏-35于2002年在韩国和巴西的竟标中败下阵来。苏-35UB也就失去了继续发展的必要，转而成为飞行试验平台，用来测试新型航空电子设备。2005年，惟一的苏-35UB原型机801号参加了空战电影《镜像战争》的拍摄。
苏-37战斗机
苏-37是苏霍伊公司在早期型苏-35(T-10M)基础上研制的一种具有超机动能力的试验性原型机。早在1983年，苏霍伊设计局就开始研究推力矢量控制技术，并确定将该技术应用到苏-27的改进型上。1986年，留里卡设计局开始为AL-31发动机研制推力矢量尾喷口。1988年到1990年间，苏霍伊设计局利用苏-27试验机LL-UV(KS)和LL-UV(Ps)上成功验证了二维推力矢量技术(即发动机喷口可以上下摆动调节)。其中LL-UV(KS)是一架单座型苏-27，安装的是轴对称推力矢量尾喷口。LL-UV(PS)是一架双座型苏-27UB，安装的是类似美国F-119发动机的扁平状推力矢量尾喷口。经过对比，苏霍伊设计局认为轴对称推力矢量尾喷口具有重量轻、推力损失小等优点，决定作为发展方向。而扁平状推力矢量尾喷口尽管具有红外特征小和可以实现反推力的优点，但是会降低14％至17％的最大推力而且重量较大，被放弃。
LL-UV(KS)的技术成果极大地增强了苏霍伊设计局的信心，决心为苏-35(T-10M)配备推力矢量发动机。但是苏联的解体延迟了该计划。直到1995年留里卡公司才交付了装有AL-100推力矢量尾喷口的AL-31发动机，该发动机最初称为AL-31FU，后来称为AL-37FU。其推力矢量尾喷口可以在正负15度范围内上下偏转，一般情况下由电传操纵系统控制；特殊情况下由飞行员手动操纵。为了节约经费，苏霍伊公司决定将1993年出厂的第11架苏-35(T10M-11)回厂改装AL-37FU发动机和新型飞行控制系统，型号改为苏-37。
1996年4月2日，苏-37由俄罗斯英雄、著名试飞员弗罗洛夫驾驶完成首飞。此后该机的试飞非常成功，完成了很多高难度的超机动动作。不久该机就在弗罗洛夫驾驶下参加了1996年9月的范堡罗航空展，立即以高难度的飞行表演震惊了国际航空界，该机被称为“超级机 动性战斗机”。但是西方不知道的是此时苏-37仅仅试飞了不到100架次，AL-37FU发动机总共只有3台(其中2台安装在苏-37上，另一台用于地面试验)。由此可见，苏-37的成功更多地是建立在前苏联时期的技术储备之上。此后苏-37成为各大航空展的“常客”，2001年该机参加了韩国首尔航空与防务展。2002年12月19日，苏37在莫斯科附近的茹科夫斯基城近郊坠毁，飞行员成功跳伞逃生。尽管苏-37仅仅制造了一架，但是该机的名声极大，并且为后来的苏-30MKI、苏-35BM等众多应用推力矢量技术的机型奠定了基础。
苏-47“金雕”验证机
早在苏德战争末期，苏军就缴获了德国容克-287前掠翼喷气式轰炸机样机。苏联飞机设计师对于这种革命性设计很感兴趣，但是由于技术上的不成熟，前掠翼在苏联一直没有达到实用状态。
20世纪80年代初，美国开始研制前掠翼验证机X-29，并考虑在下一代战斗机上应用前掠翼。作为应对项目，苏联空军于1983年要求苏霍伊设计局研制第5代战斗机的验证机，研制代号S-32，后改为S-37。
该机是苏联第一种前掠翼飞机，因而研制进度较慢。苏联解体后，该机成为少数得以幸存的国防项目之一。1996年初，俄罗斯空军在官方的《空军通报》上首次公布该机的模型照片。1997年9月25日，S-37在茹科夫斯基试飞中心进行了首飞。1997年10月俄罗斯媒体才公开发表了S-37的照片和部分性能数据。
至2000年中，S-37共计完成了2个阶段90次试飞，井进行了超音速飞行。从2001年5月起，该机开始进行第3阶段试飞，为第5代战斗机积累经验。2002年4月，俄罗斯空军宣布该机改名为苏-47“金雕”，同时俄罗斯空军确定苏霍伊公司成为第5代战斗机主承包商，但是新型号不会采用前掠翼。这就注定了苏-47无法投入批量生产。
苏-47作为一种验证机成功地实现了高机动性、隐身性、短距起降等第5代战斗机的必备能力。而且该机在机体结构上也是作为战斗机来设计的——机体内有内置弹舱，机尾右侧尾锥可以安装后视雷达……但是俄罗斯空军认为在第5代战斗机上采用前掠翼仍然存在不可确定的风险，放弃苏-47研制类似F-22的机型才是明智之举。
T-50验证机
早在20世纪80年代末，苏联空军就开始研究用于取代米格-29利苏-27的新一代战斗机方案，由此产生了苏霍伊的苏-47和米格的米格-1.44验证机。尽管这两种验证机都制成了样机，但是始终无法得到俄罗斯空军的订货。2002年俄罗斯空军确定苏霍伊公司为第五代战斗机项目总承包商，未来战术航空综合系统(PAK FA)计划终于进入正轨。
2007年8月8日俄罗斯空军总司令亚历山大·泽林正式宣布第五代战斗机的设计阶段已经完成，第一架原型机已经开始制造，相关的试飞计划也在制定之中。亚历山大·泽林还表示到2009年将制成3架原型机。2009年2月28日苏霍伊公司总经理米哈伊尔·波戈相宜布第一架原型机将在当年8月前作好试飞准备。但是由于技术原因首飞计划没能在2009年实现。
2010年1月29日，第一架T-50原型机在俄罗斯远东阿穆尔共青城航空生产联台体的机场完成了首飞。试飞员是谢尔盖·波格丹。首飞持续了47分钟。按照计划第二架T-50原型机将在2010年第四季度进行试飞，但是直到2011年3月11日第二架原型机才完成了历时44分钟的首飞。苏霍伊公司宣布第一架和第二架原型机将不安装雷达和火控系统，而第三和第四架原型机将具备完整技术状态，并将在2011年投入试飞。
印度政府对T-50表示出极大兴趣。2010年9月11日。印度与俄罗斯签署协议，两国各出资60亿美元，共同开发T-50的印度型FGFA项目。目前俄罗斯国防部已经确定将在2012年后采购首批10架T-50，2016年后采购第二批60架。此外越南将成为T-50第二个外国客户。
在著名的苏-27系列战斗机家族中，T10系列原型机是第一代产品，在苏-27家族中占有非常重要的地位。但是长期以来由于苏联的保密制度的限制，T10系列原型机的发展情况一直被尘封在铁幕之下。T10系列原型机按照技术特点和生产批次进行划分，可以分为三个批次：第一批次T10-0、T10-1、T10-2，第二批次T10-3、T10-4，第三批次T10-5、T10-6、T10-9、T10-10、T10-11。
1975年，苏霍伊设计局完成了TlO原型机的制造图纸，准备制造第一架原型机T10-1。为了稳妥起见，苏霍伊设计局在T10-1投产前，先由位于莫斯科的苏霍伊设计局实验工厂制造一架静力试验机T10-0。从1977年3月22日至1978年11月21日，T10-0共进行了长达22个月的静力试验。1977年初，T10-1原型机完成总装，并由卡车运至茹科夫斯基机场进行试飞前测试。当时留里卡设计局的AL-31F涡轮风扇发动机无法交货，T10-1安装的是2台AL-21F-3AI涡轮喷气发动机，最大推力7800千克力，加力推力11215千克力。这种发动机也用于苏-17M战斗轰炸机和苏-24前线轰炸机。为了适应AL-21F-3AI发动机，T10-1的进气道和发动机舱进行了重新设计。雅马科夫被任命为飞行试验工程师。
1977年5月20日，苏联功勋试飞员弗拉基米尔·S·伊柳申驾驶T10-1进行了首飞。第一阶段试飞主要测试飞行性能和翼身融合气动布局的飞行特性。1977年10月，T10-1转场至库宾卡空军基地进行第2阶段试飞，并且在试飞中携带空对空导弹模型，以验证该机携带武器状态下的飞行性能。需要说明的是T10-1没有安装机载火控系统。T10-1于1983年11月完成全部试验任务后在茹科夫斯基机场退役，后于1985年底捐赠给苏联空军博物馆。
第二架原型机T10-2于1978年初由苏霍伊设计局实验工厂制成。该机的技术特点与T10-1完全相同。1978年5月10日，功勋试飞员索洛福约夫驾驶T10-2完成首飞。但是距首飞不到2个月，T10-2于1978年7月7日坠毁，功勋试飞员索洛福约夫牺牲。
T10-3原型机
1978年初，位于远东的第126(尤里·A·加加林)飞机制造厂开始制造第三架和第四架原型机——T10-3与T10-4。第126厂即今天的共青城飞机生产联台体，该厂此前曾大量生产苏-7、苏-17战斗轰炸机，苏-9、苏-11截击机。
T10-3与T10-4的特点在于安装了新一代AL-31F涡轮风扇发动机。与此前的AL-21F-3AI发动机相比，AL-31F尺寸明显缩小，重量减轻了500千克，推力增加了12％，耗油量也大幅降低。此外，T10-3与T10-4的垂直尾翼改为向外侧倾斜。
T10-3于1978年8月出厂，由苏联空军的1架安-22运输机运至茹科夫斯基机场。但是当时AL-31F发动机仍很不可靠，该机迟迟不能试飞。1979年3月，T10-3由苏霍伊设计局实验工厂进行改进。1979年8月23日，T10-3在茹科夫斯基机场完成首飞。1982年，T10-3转场到乌克兰的诺沃夫多罗夫卡机场苏联海军航空兵飞行试验中心(尼特卡)。1982年8月28日，T10-3成功地从T-1滑跃起飞试验台进行了首次滑跃起飞试验，起飞重量18000千克，滑行距离200米。此后T10-3逐步增大滑跃起飞重量，最大时曾达到21吨。从1983年起，T10-3开始在尼特卡进行阻拦装置试验。
第四架原型机T10-4与T10-3同时出厂，于1979年10月31日首飞。该机装有N001雷达，主要用于航空电子设备试验。1983年，T10-3与T10-4耗尽了寿命后报废，其中T10-3被留在了乌克兰。
T10-5原型机
为了加快T10的试飞进程，苏霍伊设计局决定让第126飞机制造厂生产5架装备AL-21F-3AI发动机的原型机，用于航空电子设备试验。这批飞机被称为“T10-5型”。
T10-5T1980年6月首飞。T10-6则未能进行试飞——1980年10月25日因燃油管漏油引发大火被烧毁。T10-9于1980年10月首飞。T10-10与T10-11于1980年出厂后，由于改装新型航空电子设备，试飞计划延后达2年之久。1982年2月，T10-11才进行首飞。而T10-10直到1982年11月才进行首飞。
5架T10-5型都有8个武器挂点，该批次飞机采用老式发动机的目的在于规避新发动机的技术风险。制造多达5架T10-5型的原因是可以同时进行多种机载电子设备试验，能够加快飞机研制进度。从1979年12月起，苏-27开始了国家联合验收试验。T10系列原型机共有6架参与测试，分别是T10-3、T10-4、T10-5、T10-9、T10-10、T10-11。
国家联合验收试验完成后，4架T10-5型被移交给院校用于地面教学。其中T10-5于1984年交付加里宁国土防空军学院。T10-9于1984年交付里加军事航空学院。T10-10交付基辅军事航空学院。T10-11交付空军工程学院。今天，T10-10陈列在给乌克兰空军博物馆。
苏-27SK战斗机
苏-27是前苏联苏霍伊设计局于20世纪60年代末开始设计的一种单座双发全天候重型制空战斗机。当时，美国开始研制F-15重型战斗机和F-16轻型战斗机。作为回应，苏霍伊开始研制与F-15同水平的重型战斗机，该计划也简称为“反F-15”，设计局内部代号为T-10。
苏-27的首架原型机T-10-1于1977年5月20日首飞，但是根据情报显示F-15的性能大大优于T-10-1，苏霍伊设计局只得重新进行研制。全面改进后的原型机称为T-10S，于1981年4月20日首飞。从1982年11月起，苏-27开始小批量生产。但是由于电子设备存在问题，直到1985年才正式进入苏联国土防空军和空军服役。
20世纪80年代末，美苏对抗趋于缓和，而且苏联的经济形势恶化，急需出口武器来换取美元。于是苏联开始积极向外国推销新式战斗机。最初苏联准备向中国提供大量的米格-29，但是该机的性能无法满足中国空军的要求。1990年末苏联与中国达成了出口苏-27战斗机的协议。尽管经历了苏联解体，但是向中国出口苏-27的计划未受影响，并于1992年开始交货，从此苏-27家族开始全面进入国际市场。出口中国的单座型称为苏-27SK，其型号中的字母K代表中国。就技术状态而言，苏-27SK与标准型苏-27完全相同。中国科技人员后来在苏-27SK基础上研制了国产重型战斗机歼-11。
歼-11改进型战斗机
苏-27战斗机是中国空军装备的第一种第三代水平的战斗机。但是单纯从俄罗斯进口无法满足国防的需要也无法提升中国航空工业的水平。为此 中国还同步引进了苏-27的生产许可证，并由沈阳飞机工业集团生产，称为歼-11。
尽管苏-27在引进之初是一种比较先进的机型，但是苏-27与西方先进机型相比还存在一些差距，主要表现在，苏-27的电子设备落后。尤其是苏-27的雷达系统尽管探测距离比较远，但是该雷达的工作模式少，难以使用精确制导弹药。而且苏-27的综合电子战系统也比西方的同类设备落后。此外苏-27只能使用俄罗斯生产的机载武器系统，无法兼容西方和中国的机载武器。这就意味着只要使用苏-27就要同步从俄罗斯进口配套的武器系统。
随着歼-11国产化程度的不断提高，中国航空科技水平也在迅速提高，尤其是在航空电子技术上更是突飞猛进，于是开始对国产的歼-11进行改进，并且取得了令人瞩目的成就。改进后的歼-11的综合作战能力远远超过苏-27。而且与国产的新型战斗机歼-10相比，歼-11的机体体积大，改进的余地也更大。而且歼-11的武器挂载能力和航程也明显大于歼-10。本图表现的是歼-11改进型战斗机，其外观主要特征在于机头雷达罩、翼尖导弹挂架等设备与苏-27不同。
苏-30(苏-27PU)战斗机
1984年，第一批苏-27战斗机装备苏联空军，此时苏联国土防空军就注意到可以在苏27基础上发展一种远程截击机，作为米格-31的补充。1986年，苏霍伊设计局正式接受了设计任务，开始研制苏-27PU远程截击机。该机的机体改进自苏-27UB战斗教练机，但是换装了全新的机载火控系统并具有空中加油能力。
1987年6月，苏-27PU原型机(该机由苏-27UB改装而成)进行了一系列超远程持久试飞测试。6月19日，该机在伊尔-78和苏-24加油机的支援下，经过4次空中加油，完成了“莫斯科-共青城-莫斯科”不着陆飞行，总航程达到13440千米，历时15小时42分，创造了苏联战斗机的不着陆持续飞行记录。
1988年夏，第一架全新制造的苏30原型机在伊尔库茨克飞机生产联合体出厂。该机换装了新型导航设备和飞行员生命保障系统。其机内燃油航程为3000千米，空中加油航程为5200千米，续航时间超过10小时。
1991年初，苏-27PU的试飞结束，苏联部长会议和国土防空军正式发布命令将该机定型为苏-30。实际上苏-30也是苏-27家族中最后一个由苏联政府定型的型号。但是苏-30的批量生产受到了苏联解体的冲击。直到1992年4月，第一架生产型苏-30才交付俄罗斯空军。到2000年为止，俄罗斯空军总共获得了5架生产型苏-30，全部装备萨瓦斯列伊卡空军训练中心。
苏-30K战斗机
印度空军历来是苏联战斗机的重要客户，早在1990年，苏联就派出2架苏-27访问了新德里。但是当时印度空军认为该机价格昂贵，因而没有采购。随着印度的邻国装备了苏-27战斗机，印度空军开始高度关注苏-30MK。1994年，印度空军代表团访问俄罗斯，就采购苏-30MK进行磋商。1996年，俄罗斯在英国范堡罗航空展上展示了具有推力矢量发动机的苏-37。印度空军立即要求将苏-37的技术应用在印度采购的苏-30MKI(I表示印度)。1996年11月30日，印度与俄罗斯达成协议，以15亿美元的价格采购40架俄罗斯生产的苏-30MKI。
但是此时俄罗斯没有完成苏-30MKI的研制，而印度的供货要求十分迫切。于是双方确定最初18架的型号为苏-30K。该机的技术状态与苏-30(苏-27PU)接近，只具有有限的对地攻击能力。
1997年夏，俄罗斯向印度交付了首批8架苏-30K，装备了第24中队。1999年11月，第二批10架苏-30K装备第24中队。与第一批飞机相比，第二批飞机加装了法国电子设备。第24中队的苏-30K主要用于飞行员的改装训练，并且在一系列印度空军演习中表现出色，曾经多次“战胜”法国制“幻影”2000。
印度空军对于俄罗斯的快速供货能力十分满意，但是也导致了外界对这18架苏-30K身世的猜测。实际上印度尼西亚空军曾经在1996年订购过12架苏-30，但是亚洲金融危机使得印尼没有能力完成付款，而飞机也没能交付。因而西方认为印度装备的苏-30K中有一部分曾经是为印尼制造的。
苏-30MK战斗机
苏联解体后俄罗斯空军无力购买新型战斗机，苏霍伊公司只得将最新型号投入国际军火市场。但是他们很快发现，根本没有外国客户对苏-30这种大型截击机感兴趣，外国客户需要的是像F-15E那样的多用途战斗机。
于是苏霍伊公司决定在苏-30基础上研制专门针对出口市场的苏-30MK战斗机。该机编号中的M表示多功能，K表示为出口型。由于研制新型火控系统需要大量经费和时间，苏霍伊公司决定不等该机研制成功就先将其投入国际市场，通过外国客户的投资来完成研制。
1993年苏霍伊公司携1架苏-30MK参加了阿联酋迪拜国际航空展，受到西方的关注，但是外国客户认为该机的外观与苏-27UB十分接近，进而质疑该机的多用途能力。因而在此次航展上苏霍伊设公司没有接到苏-30MK的订单。
1994年，苏霍伊公司决定在智利国际航空展上大力推销苏-30MK。一架编号为603的该型机涂饰了鲜艳的沙漠迷彩高调参展。而且603号机在机翼下挂载了俄制精确制导武器。苏霍伊公司表示新型苏-30MK的对地／对海攻击能力比苏-27SK增强了24倍。该机的12个外挂点的最大武器载荷达到8000千克，可以使用Kh-59M远程空对地导弹、Kh-29T近程空对地导弹、Kh-31A反舰导弹、Kh-31P反辐射导弹，以及KAB-500和KAB-1500制导炸弹。而且苏-30MK具有使用最新型R-77空对空导弹的能力，空战能力是苏-27的1.4倍。
苏-30MK在智利隆重展出后，该机的多用途能力和价格优势受到了印度、印度尼西亚等国的广泛关注，从此打开了国际市场。
苏-30MKI战斗机
当印度空军于1996年11月确定采购苏-30MKI时，这个型号甚至仍是一个“技术方案”而已。为了尽快推出样机，苏霍伊公司以一架苏-30标准型进行改装——加装前翼和AL-31FP推力矢量发动机，从而成为第一架苏-30MKI，苏霍伊公司内部称之为T-10PMK-1。首架苏-30MKI于1997年7月1日开始试飞。1997年12月，第二架苏30MKI开始制造，仍然使用苏-30(T-10PU-6原型机，其前身是1架苏-27UB)改装而成。从1998年3月23日起，第二架原型机也投入试飞。为了让苏-30MKI获得更多的订单，苏霍伊公司派出1号原型机参加1999年6月的巴黎航空展。但是在6月12日的飞行表演中，驾驶员判断高度失误，导致飞机在改出筋斗时机体触地起火，所幸推力矢量发动机的推力强劲，强行将飞机从地面拉起，使得2位飞行员得以弹射跳伞。此次 事敝使得苏-30MKI成为新闻明星，该机的强大动力系统因而获得了广泛认可。
按照印度与俄罗斯1996年达成的协议，第一批8架苏-30K的技术水平与俄罗斯装备的苏-30相同。第二批10架苏-30K则加装法国和以色列生产的航空电子设备。从第三批次开始，俄罗斯要交付10架具有前翼的苏-30MKI，而第4批次的12架和第5批次的10架苏-30MKI必须装备AL-31FP推力矢量发动机。2000年10月，印度与俄罗斯再度达成协议，印度将获得生产许可，自行生产至少140架苏-30MKI。2000年12月，双方确定俄罗斯伊尔库茨克飞机生产联合体为主要供货商，印度斯坦航空公司负责飞机总装。台同要求印度斯坦航空公司从2004年起开始交付苏30MKI，到2017-2018年完成全部生产任务。
为了完成这份超级订单，苏霍伊公司加快了研制进度。2000年11月26日，第一架预生产型苏-30MKI开始试飞。2001年2月15日，第二架预生产型投入试飞。2001年4月18日，第三架预生产型也加入试飞。2002年9月，属于第3批次的10架苏-30MKI交付印度空军，这批飞机达到了全部技术要求，特别是装备了AL-31FP推力矢量发动机。印度政府对于苏霍伊公司提前履约的行动非常满意，2002年11月，印方要求全部140架苏-30MKI的国产计划要在2014年前完成，印度斯坦航空公司应当具备年产10-14架的能力。
印度斯坦航空公司在位于纳西克德的工厂于2004年初完成了苏-30MKI总装线的部署。2004年11月26日，印度斯坦航空公司组装的首批2架苏-30MKI下线。这两架飞机装备的是俄罗斯制造的AL-31FP发动机和“雪豹”无源相控阵雷达。按照印度的要求，从2010年起，印度斯坦航空公司将实现包括发动机和雷达在内的全面国产化。为了达到这个目标，印度斯坦航空公司在克勒格布尔发动机制造厂引进了AL-31FP发动机生产线。海德拉巴航空电子设备厂则负责“雪豹”雷达的国产化。
由于苏-30MKI服役后受到印度空军的好评，2007年印度政府宣布向印度斯坦航空公司追加订购40架。2009年，印度政府再度追加订购50架，至此印度斯坦航空公司的苏-30MK订单达到230架，如果加上由俄罗斯制造的50架，印度空军最终将装备280架苏-30MKI。
苏-27UBK战斗教练机
在苏-27战斗机研制之初，苏霍伊设计局就意识到需要为这种新式重型战斗机配套研制一种战斗教练机。从1976年起，苏-27的教练机型号T-10U的研制正式启动。但是由于苏-27研制计划的延迟，苏霍伊设计局将主要人力投入到单座型的研制上。直到1980年T-10U战斗教练机的设计才获得通过。1984年初，首架T-10U原型机在阿穆尔共青城飞机加加林飞机制造厂完成组装。随后该机被运到莫斯科。1985年3月7日，T-10U进行了首次试飞。直到1987年初T-10U通过了国家试飞测试，并获得了苏-27UB的正式型号。
当时，阿穆尔共青城飞机加加林飞机制造厂正在全力以赴生产单座型苏-27，无法顾及苏-27UB的生产。于是苏联航空工业部决定将苏-27UB的批量生产任务转到伊尔库茨克飞机生产联合体。1986年9月10日伊尔库茨克厂生产的首架苏-27UB完成了首飞。从1987年起，伊尔库茨克厂生产的苏-27UB开始交付苏联空军和国土防空军。
苏-27UB最大限度地沿用了苏-27的结构和零部件，除了安装后座舱而对机体进行改进以外，该机垂直尾翼也进行了加高。与一般的教练机不同，苏27UB拥有与苏-27完全相同的机载武器系统和作战能力，而且苏-27UB也能完成著名的“普加乔夫眼镜蛇”机动。
中国空军于1992年装备了首批苏-27UBK，该机与俄罗斯空军装备的苏-27UB的性能相同。随着中国空军开始大量装备苏-27战斗机和其国产型号，为了迅速完成换装训练，中国在引进苏-27的同时一直同步引进苏-27UBK。而且在部分进口批次中，苏-27UBK的数量甚至超过了苏-27SK。
苏-30KI与苏-27SKM战斗机
苏-30KI是由俄罗斯苏霍伊公司和共青城飞机生产联合体研制的一种多用途出口型战斗机。该机是为印度尼西亚空军专门研制，其型号中的字母I代表印度尼西亚。1998年初，苏霍伊公司将一架苏-27原型机改装成苏-30KI原型机，并于1998年6月28日首飞。苏-30KI与标准型苏-27的区别在于：苏-30KI的机头左侧装有可伸缩式空中受油探管；换装N001M机载雷达，可以发射R-77中距离空对空导弹机载导航系统按照西方标准重新设计，加装全球卫星定位系统、自动进场系统和仪表着陆系统。该机还可以使用精确制导武器，包括：Kh-29T电视制导空对地导弹、Kh-31P反辐射导弹、Kh-59M巡航导弹，以及KAB-1500Kr电视制导炸弹。苏-30KI采用了一种非同寻常的深灰色、浅灰色、黑色三色迷彩涂装，在航展上非常引人注目。
苏-30KI在俄罗斯空军契卡洛夫试飞中心(位于阿克约宾斯克)进行试飞，完成了包括试射机载武器和空中加油等高难度科目。苏-30KI还是国际航空展的“常客”，在1999年就参加了莫斯科航展和吉隆坡航展。但是苏-30KI向印尼出口的谈判很不顺利，由于印尼受到1997年亚洲金融危机的严重冲击，印尼空军无力采购该机。加上东帝汶独立，俄罗斯政府考虑到国际政治因素取消了苏-30KI向印尼的出口计划。
尽管苏-30KI未能向印尼出口，但是苏霍伊公司继续对该机进行改进。2003年经过进一步改进的苏-30KI原型机改称为苏-27SKM(该机与早先的苏-27SMK并不相同)。苏霍伊公司认为苏-27SKM具备第4+代战斗机技术水平，综合作战效能比标准型苏-27提高50％。苏-27SKM换装了SUV-VEP1火控系统，N001机载雷达也进行了全面改进，对地面目标的最大探测距离达到100千米，对水面目标最大探测距离达到350千米，这使得苏-27SKM能在各种气象条件下攻击地面和水面目标。该机的座舱仪表也全面更新，安装了两台MFI-10型10英寸彩色多功能显示器。机上还装备了高速数据总线，供航空电子设备之间快速交换数据。苏-27SKM还更新了卫星导航系统和电子战系统。俄罗斯空军对于苏-27SKM给予高度评价，认为这是升级俄空军现役苏-27的理想方案。2003年，苏霍伊公司在苏-27SKM基础上推出了苏-27SM现代化升级方案。
苏-33舰载战斗机
苏-33苏霍伊设计局在苏-27的基础上研制的重型舰载战斗机。该机于1984年开始研制，1985年5月首飞，最初称为苏-27K，1989年11月在“第比利斯”号(后改名“库兹涅佐夫”号)航母上进行首次着舰试验，后改名为苏-33，北约绰号为“侧卫-D”。苏-33于1994年正式装备俄罗斯海军。 苏-33定型后仅生产24架装备俄海军“库兹涅佐夫”号航母第279战斗机团。与苏-27相比，苏-33增加了一对前置鸭翼并缩短了尾锥，机翼和水平尾翼改为可折叠式，增加空中受油装置和着舰钩。为了适应在航母上起降的需要，苏-33的机体结构进行了加强，导致该机的结构重量增加，飞行性能下降：最大速度为2.17马赫(苏-27为2.35马赫)，最大航程3000千米(苏-27为3500千米)。苏-33的固定武器为1门30毫米机炮，有12个外部挂架，可携带R-73近距空空导弹、R-27中距空空导弹，KH-41反舰导弹，以及各种空地导弹、炸弹和火箭弹，最大载弹量6500千克。
苏-33的机体结构与苏-27基本相同，为了满足采用拦阻着舰时的纵向过载，对苏-33机身主要承力结构和起落架进行了加强，并且改用了双前轮。主起落架可以承受在着舰时6-7米／秒的下沉率。尾钩安装在强化的中央桁梁上，为保证飞机在大迎角状态下在舰上起、降的安全性，缩短了尾锥的长度。
苏-33机翼部分改动较大，增加了主翼的面积，把苏-27的整体式襟翼改为双开缝增升襟翼，提高了苏-33的机翼升力。在外翼内侧的2块双开缝增升襟翼之间的位置上安装有机翼折叠机构，通过折叠机构把机翼分为固定段和折叠段两部分，并通过安装在机翼折叠机构开缝处后段的液压做动筒控制机翼的打开和折叠。
该机的水平尾翼为了适应航母上的空间限制，也设置有折叠机构，可以与主翼一起折叠。而且主翼和水平尾翼折叠后的宽度相同，此外苏-33的空速管和尾椎也可以折叠，进一步减少了苏-33在航空母舰甲板上的停放面积，增加了战机容量。必要时，苏-33的机头雷达罩也可以进行折叠。苏-33采用了和苏-27相同的AL-31F发动机，在不改动结构的情况下，通过改进发动机控制系统来增加推力。苏-33在舰上起飞的最大重量达到26吨，最大有效载荷达到8000千克左右。但是由于缺少弹射器，苏-33无法达到地面起飞时的最大重量——33吨，这就意味着苏-33在航母起飞时无法实现其全部作战能力。
苏-33的雷达和主要电子系统与苏-27基本相同，雷达采用了苏-27的N001雷达的改进型，重点提高了对水面目标的探测能力。在对空作战中苏-33可以使用中距离空空导弹进行截击作战或者使用短距离导弹进行空中格斗，在对海上目标作战时可以引导Kh-41超音速反舰导弹攻击大型水面目标。
苏-33KUB舰载战斗教练机
苏-33服役后，由于缺少同系列教练机，俄罗斯海军只得以苏-25UTG舰载教练机来进行飞行员训练。但是苏-25的飞行特性与苏-33差距过大，为此苏霍伊公司在1999年推出了苏-33KUB舰载战斗教练机。
苏-33KUB的最大改进在于采用了并列式双座座舱，两个飞行员具有相同的视野。此外该机的机体结构也进行了大幅改进，机翼面积大幅增加，进一步提高了起降性能。而且苏-33KUB大量采用了复合材料，减轻了结构重量并延长了机体寿命。
在俄罗斯海军看来，苏-33KUB最成功的改进在于其机载电子系统比苏-33有了极大的提高。苏-33KUB装有以机载相控阵雷达、综合电子战系统、综合座舱显示系统为核心的全新机载电子系统。其中部分子系统是俄罗斯第5代战斗机的验证设备。尽管苏-33KUB名义上是舰载战斗机，但是其综合作战能力明显高于苏-33。
尤其是苏-33KUB的“隼”式相控阵雷达的空对空搜索距离达到180千米，具有同时跟踪30个目标并同时攻击6个目标的能力。而且该雷达的对海探测能力也有很大提高，对驱逐舰的最大搜索距离300千米。此外该雷达还具有搜索、跟踪地面移动目标的能力。
此外苏-33KUB还是俄罗斯战斗机中第一种采用机载制氧设备的机型。由于装有机载制氧设备，苏-33KUB取消了氧气瓶，而且供氧时间没有限制。
苏-34战斗轰炸机
苏-34是苏霍伊公司研制的一种新型战斗轰炸机。该机的研制工作始于20世纪80年代初，当时苏联空军要求苏霍伊设计局在苏-27UB战斗教练机基础上研制一种前线轰炸机，以取代陈旧的苏-24。研制之初该机的官方型号为苏-27IB，设计局内部代号T10V。
为了降低成本，苏霍伊设计局将T10-39(苏-27UB)原型机回厂改装成苏-27IB的首架原型机T10V-1。1990年4月13日，T10V-1由设计局试飞员伊万诺夫完成首飞。尽管受到了苏联解体的冲击，T10V项目还是幸运地被保留下来。1993年12月第二架原型机加入试飞。1994年又制成2架原型机，其中1架用于静力试验，1架作为苏-32FN海军战斗机原型机。1994年1月6日，俄罗斯《消息报》首次发表了一篇名为《苏-34前线轰炸机》的文章，从此苏-34成为官方型号。
1995年俄罗斯政府同意派出苏-34参加当年的巴黎航空展，但是实际参展时该机的型号标注为苏-32FN，其中FN的含义是海军战斗机。1999年在莫斯科航展上该机的型号又变成苏-34MF，其中MF的含义是多功能战斗机。在1999年的巴黎航空展上，西方记者根据该机的机头形状将其称为“鸭嘴兽”。
2006年3月俄罗斯国防部正式宣部订购首批2架苏-34，同年12月这2架飞机交付俄罗斯空军。与此同时俄罗斯国防部宣布到2020年将购买至少200架苏-34，将取代现役的全部苏-24，并可以替代部分图-22M轰炸机。根据俄罗斯媒体的报道，目前俄罗斯空军采购苏-34的单价为10亿卢布，约合3450万美元。尽管俄罗斯经济近年来已经逐步复苏，但是苏-34项目仍然面临拨款不足的困扰，到2009年12月俄罗斯空军仅仅接收了5架批量生产型苏-34。照这样的进度，到2020年装备200架的目标很难实现。
苏-35战斗机
早在20世纪80年代初，苏霍伊设计局就准备为苏-27研制改进型，设计局内部将该计划称为T-10M，苏联空军称之为苏-27M。1988年6月第一架原型SJLT-10M-1(编号701)进行了首飞。其实，T-10M-I并不是全新制造的，该机实际上是阿穆尔共青城飞机制造厂用苏-27原型机T-10-34重建而成。第二架原型机T-10M-2(编号702)于1989年1月从共青城飞机制造厂下线，该机仍然不是新造产品，而是由1架生产型苏-27的改造而成。真正的全新原型机是T-10M-3(编号703)于1992年出厂，该机也是第一架预生产型样机。至1993年，阿穆尔共青城飞机制造厂一共制造了12架T-10M原型机(编号从T-10M-1至T-10M-12)，其中T-10M-11和T-10M-12后改称为苏-37。
苏联解体后，苏-27M的研制经费立即失去了来源，为了尽快筹集经费，俄罗斯空军同意苏-27M参加1992年的英国范堡罗国际航空展。苏霍伊公司立即派出T-10M-3参展。为了吸引客户，苏-27M从1993年开始使用 苏-35的新编号。尽管苏-35推向国际市场后受到各方的高度关注，但是感兴趣的客户几乎一致认为该计划仍需要投入大笔的研制经费，因而苏-35一直没有获得订单。1996年，俄罗斯政府削减预算，国防部不得已宣布取消苏-35的拨款。但是苏霍伊公司并未放弃苏-35项目，转而使用自筹资金继续研制。
1997年，韩国启动了F-X多用途战斗机采购计划，并向美国波音公司、法国达索公司、欧洲战斗机公司和苏霍伊公司发出了需求提案。苏霍伊公司立即推出苏-35参与竞标，但是2002年4月，韩国宣布波音F-15K中标。此后，苏霍伊公司又积极向巴西推销苏-35，但是至今没有结果。
尽管苏-35在国际市场上屡败屡战，但是该机在研制过程中积累的先进技术最终成功应用在苏-30系列的改进型上，为苏-30家族的畅销作出了巨大贡献。目前俄罗斯勇士飞行表演队拥有5架苏-35(尚未启用)，而T-10M-8原型机正作为俄罗斯第5代战斗机的飞行试验平台。
苏-35BM战斗机
苏-35BM是俄罗斯苏霍伊公司的“侧卫”系列最新改进型。尽管西方和国内媒体都称之为苏-35BM，但是目前苏霍伊公司赋予其的正式编号却是苏-35，为了避免与老式的苏-35(T10M)混淆，本文仍采用苏-35BM的编号。该机的研制可以追溯到2000年，当时俄罗斯空军决定改进服役时间较短的苏-27S战斗机，改进后编号为苏-27SM。然而俄罗斯空军对于苏-27SM的性能并不满意。2003年12月，苏霍伊公司正式宣布开始第二阶段的改进型苏-27SM2的研制，出口编号为苏-27BM或苏-35BM，其中BM的含义是深度现代化改进型。
与老式的苏-35(T-10M)不同，苏-35BM的机体结构基于苏-27S，没有采用T-10M的鸭翼和大型垂直尾翼。但是苏-35BM通过大量使用复合材料，将机体结构重量减轻了20％。苏-35BM的机载设备得到了全面更新，按照苏霍伊公司的说法：“该机装备了远程目标探测系统和高性能传感器，结合复杂的电子对抗系统和抗干扰数据链，战场感知能力空前强大……”苏-35BM装备了最新一代的117S发动机，该发动机是著名的AL-31F的改进型，融入了AL-41F的最新技术，最大推力达到142千牛，并具有推力矢量功能。
2007年夏，第一架苏-35BM原型机901号机在共青城飞机制造厂下线，该机立即被运到莫斯科参加了2007年度的莫斯科航空展。2008年2月19日，901号机完成了首次试飞。2008年7月8日，901号机完成了第一阶段试飞，并向俄罗斯空军领导进行了展示。2008年10月2日，第二架原型机902号机也加入试飞。同年，第三架原型机903号机开始进行地面静力试验。2009年4月26日，第4架原型机904号机在共青城机场试飞时发生事故，飞机起火后烧毁，试飞员弗罗洛夫幸运的跳伞逃生。由于苏霍伊公司此后没有制造新的原型机，预计904号机的坠毁将使得苏-35BM的研制进度推迟1年左右。
2009年8月18日，俄罗斯国防部在2009年度莫斯科航展上宣布将在2015年前采购48架苏-35(苏-35BM的批量生产型)。2011年1月，俄罗斯空军公布了新的战斗机采购计划，将在2015年前装备50架苏-35。这是苏联解体以后苏霍伊公司从俄罗斯空军获得的最大一笔订单。俄罗斯空军对新一代苏-35(苏-35BM)给予了高度评价，认为其具有第4++代战斗机的技术水平，是第5代战斗机服役前的理想过渡机型。
苏-35UB战斗教练机
2000年初，鉴于苏-30MKK已经成功出口中国，苏霍伊公司就提出了苏-30MKK的后续产品计划——苏30M3。该机由阿穆尔共青城飞机制造厂负责制造，应用了苏-35战斗机的部分先进技术，并且采用了计算机辅助设计技术。这就使得苏-30M3的研制进度大大加快，并在2000年8月进行了首飞。在苏-30M3的制造过程中，阿穆尔共青城飞机制造厂还十分罕见地成功联合了伊尔库茨克飞机制造厂协助制造前机身。此前这两家苏-27系列飞机的制造者曾经为了争夺国外订单而发生纷争，甚至发生过伊尔库茨克飞机制造厂自行研制苏30KN争夺外国客户的事件。
苏-30M3首飞后苏霍伊公司迅速将该机向中国推销，但是没有引起中国客户的兴趣。此时韩国正在招标采购40架多用途战斗机，巴西也准备采购24架新型战斗机，苏霍伊公司推出最新的苏-35战斗机参加韩国和巴西的竞标。于是苏霍伊公司决定将苏-30M3返回工厂进行改装，全面换装苏-35的最新机载火控系统，并且将型号改为苏-35UB，以作为苏-35的配套教练机来增强苏-35的竞争力。
但是苏-35于2002年在韩国和巴西的竟标中败下阵来。苏-35UB也就失去了继续发展的必要，转而成为飞行试验平台，用来测试新型航空电子设备。2005年，惟一的苏-35UB原型机801号参加了空战电影《镜像战争》的拍摄。
苏-37战斗机
苏-37是苏霍伊公司在早期型苏-35(T-10M)基础上研制的一种具有超机动能力的试验性原型机。早在1983年，苏霍伊设计局就开始研究推力矢量控制技术，并确定将该技术应用到苏-27的改进型上。1986年，留里卡设计局开始为AL-31发动机研制推力矢量尾喷口。1988年到1990年间，苏霍伊设计局利用苏-27试验机LL-UV(KS)和LL-UV(Ps)上成功验证了二维推力矢量技术(即发动机喷口可以上下摆动调节)。其中LL-UV(KS)是一架单座型苏-27，安装的是轴对称推力矢量尾喷口。LL-UV(PS)是一架双座型苏-27UB，安装的是类似美国F-119发动机的扁平状推力矢量尾喷口。经过对比，苏霍伊设计局认为轴对称推力矢量尾喷口具有重量轻、推力损失小等优点，决定作为发展方向。而扁平状推力矢量尾喷口尽管具有红外特征小和可以实现反推力的优点，但是会降低14％至17％的最大推力而且重量较大，被放弃。
LL-UV(KS)的技术成果极大地增强了苏霍伊设计局的信心，决心为苏-35(T-10M)配备推力矢量发动机。但是苏联的解体延迟了该计划。直到1995年留里卡公司才交付了装有AL-100推力矢量尾喷口的AL-31发动机，该发动机最初称为AL-31FU，后来称为AL-37FU。其推力矢量尾喷口可以在正负15度范围内上下偏转，一般情况下由电传操纵系统控制；特殊情况下由飞行员手动操纵。为了节约经费，苏霍伊公司决定将1993年出厂的第11架苏-35(T10M-11)回厂改装AL-37FU发动机和新型飞行控制系统，型号改为苏-37。
1996年4月2日，苏-37由俄罗斯英雄、著名试飞员弗罗洛夫驾驶完成首飞。此后该机的试飞非常成功，完成了很多高难度的超机动动作。不久该机就在弗罗洛夫驾驶下参加了1996年9月的范堡罗航空展，立即以高难度的飞行表演震惊了国际航空界，该机被称为“超级机 动性战斗机”。但是西方不知道的是此时苏-37仅仅试飞了不到100架次，AL-37FU发动机总共只有3台(其中2台安装在苏-37上，另一台用于地面试验)。由此可见，苏-37的成功更多地是建立在前苏联时期的技术储备之上。此后苏-37成为各大航空展的“常客”，2001年该机参加了韩国首尔航空与防务展。2002年12月19日，苏37在莫斯科附近的茹科夫斯基城近郊坠毁，飞行员成功跳伞逃生。尽管苏-37仅仅制造了一架，但是该机的名声极大，并且为后来的苏-30MKI、苏-35BM等众多应用推力矢量技术的机型奠定了基础。
苏-47“金雕”验证机
早在苏德战争末期，苏军就缴获了德国容克-287前掠翼喷气式轰炸机样机。苏联飞机设计师对于这种革命性设计很感兴趣，但是由于技术上的不成熟，前掠翼在苏联一直没有达到实用状态。
20世纪80年代初，美国开始研制前掠翼验证机X-29，并考虑在下一代战斗机上应用前掠翼。作为应对项目，苏联空军于1983年要求苏霍伊设计局研制第5代战斗机的验证机，研制代号S-32，后改为S-37。
该机是苏联第一种前掠翼飞机，因而研制进度较慢。苏联解体后，该机成为少数得以幸存的国防项目之一。1996年初，俄罗斯空军在官方的《空军通报》上首次公布该机的模型照片。1997年9月25日，S-37在茹科夫斯基试飞中心进行了首飞。1997年10月俄罗斯媒体才公开发表了S-37的照片和部分性能数据。
至2000年中，S-37共计完成了2个阶段90次试飞，井进行了超音速飞行。从2001年5月起，该机开始进行第3阶段试飞，为第5代战斗机积累经验。2002年4月，俄罗斯空军宣布该机改名为苏-47“金雕”，同时俄罗斯空军确定苏霍伊公司成为第5代战斗机主承包商，但是新型号不会采用前掠翼。这就注定了苏-47无法投入批量生产。
苏-47作为一种验证机成功地实现了高机动性、隐身性、短距起降等第5代战斗机的必备能力。而且该机在机体结构上也是作为战斗机来设计的——机体内有内置弹舱，机尾右侧尾锥可以安装后视雷达……但是俄罗斯空军认为在第5代战斗机上采用前掠翼仍然存在不可确定的风险，放弃苏-47研制类似F-22的机型才是明智之举。
T-50验证机
早在20世纪80年代末，苏联空军就开始研究用于取代米格-29利苏-27的新一代战斗机方案，由此产生了苏霍伊的苏-47和米格的米格-1.44验证机。尽管这两种验证机都制成了样机，但是始终无法得到俄罗斯空军的订货。2002年俄罗斯空军确定苏霍伊公司为第五代战斗机项目总承包商，未来战术航空综合系统(PAK FA)计划终于进入正轨。
2007年8月8日俄罗斯空军总司令亚历山大·泽林正式宣布第五代战斗机的设计阶段已经完成，第一架原型机已经开始制造，相关的试飞计划也在制定之中。亚历山大·泽林还表示到2009年将制成3架原型机。2009年2月28日苏霍伊公司总经理米哈伊尔·波戈相宜布第一架原型机将在当年8月前作好试飞准备。但是由于技术原因首飞计划没能在2009年实现。
2010年1月29日，第一架T-50原型机在俄罗斯远东阿穆尔共青城航空生产联台体的机场完成了首飞。试飞员是谢尔盖·波格丹。首飞持续了47分钟。按照计划第二架T-50原型机将在2010年第四季度进行试飞，但是直到2011年3月11日第二架原型机才完成了历时44分钟的首飞。苏霍伊公司宣布第一架和第二架原型机将不安装雷达和火控系统，而第三和第四架原型机将具备完整技术状态，并将在2011年投入试飞。
印度政府对T-50表示出极大兴趣。2010年9月11日。印度与俄罗斯签署协议，两国各出资60亿美元，共同开发T-50的印度型FGFA项目。目前俄罗斯国防部已经确定将在2012年后采购首批10架T-50，2016年后采购第二批60架。此外越南将成为T-50第二个外国客户。