1970年2月，苏霍伊设计局在草图基础上完成了第一种T-10布局方案设计（苏霍伊内部编号，“T”即Triangular，代表三角翼布局；“10”代表苏霍伊设计局的第十种三角翼飞机），其特点是采用一体化气动布局，不仅提高了飞机的气动性能，而且增加了燃油舱和设备舱的空间。为改善飞机的大迎角性能，该方案的机翼选用了曲线翼尖，并安装翼根边条；但这种一体化方案在当时遭到了多数专家的反对，一度濒于夭折。苏霍伊设计局总设计师帕维尔·奥西波维奇·苏霍伊支持该方案，认为只有采用最新成果，才能制造出先进飞机。

1972年，苏联航空工业部和空军成立联合科技委员会，审定新一代战斗机计划的设计方案。在会议上，各设计局都提出了自己的方案，苏霍伊设计局的T-10（苏-27前期方案代号），米高扬设计局的米格-29（当时该机采用高单翼，两侧进气和单发结构）和雅克夫列夫设计局的雅克-45轻型战斗机、雅克-47重型战斗机。随后，委员会召开了第二次会议，米高扬设计局展示了新设计的米格-29。雅可夫列夫设计局的方案由于将发动机布置在机翼上、容易因发动机故障导致飞机失事而被淘汰。在第三次会议上，米高扬设计局提出了一个意见：将战斗机研发项目分解成两个独立项目，即同时发展多任务重型战术战斗机和轻型战术战斗机，它们将使用统一的主要设备和武器。这是自1971年以来，苏联空军和飞机制造工业首次面临这样一种情况：苏联空军战斗机群此后将由两种飞机组成，一是多任务的重型战斗机，它必须有能力控制敌方防线后战役纵深（250～300千米）范围地区的制空权；二是在近距离格斗空战中，高敏捷性、大推重比、快速的轻型战斗机，它的作战范围主要在交战的前线或敌后战术地域（100～150千米）争夺制空权。该计划与当时美国空军的战斗机计划不谋而合。

1972年夏，苏联航空工业部发布命令，决定将T-10（苏-27）和米格-29分别作为新一代重型战术战斗机和轻型战术战斗机的选定方案，继续完成研制任务。

根据苏联国防部的命令，苏霍伊设计局开始了T-10原型机方案的设计工作。在1970-1976年间，苏霍伊设计局曾挑选了大量的模型，以试图找到起落架和进气道的最佳结构。最后采用了一种三轮车式的起落架结构，该设计很稳固，起落架的各个系统全部由液压系统来控制。进气道和发动机舱的组合存在困难，经过大量的试验和计算，还是采用了将二波系进气道分开布置在机身边条翼下的布局。

1971年，苏霍伊设计局提出了T-10（苏霍伊内部编号，T即Triangular代表三角翼布局，10代表苏霍伊设计局的第十种三角翼飞机）方案，设计编号为苏-27，不过这一编号在当时是严格保密的。鉴于T-10的方案采用了较为独特的腹部进气式布局。为了减小风险，苏霍伊设计局同时还提出了“备份”版的T-10方案，该方案的侧面非常类似美国的F-14，原来的T-10被称为T-10-1。苏霍伊设计局认为T-10-1的气动性能潜力非常大，因此把它作为重点发展项目，总设计师帕维尔·奥西波维奇·苏霍伊亲自领导该方案的选型与发展。

T-10-1的机翼采用了固定式后掠翼，后掠角为45度。从俯视图上看，整个机翼象是鲨鱼的背鳍。预计两种T-10的起飞重量都在18000千克左右，而且已决定采用双发布局，如果要让起飞推重比达到1.15，推力必须达到20600~20800千克之间，即单发最大推力至少达到10300~10400千克之间。当时能达到这种推力的发动机有三种：AL-31F，D-30F-9和R59F-300，由于飞机的结构设计还未完成，具体的发动机型号将在以后决定。接下来是武器系统的选择，最初计划为苏-27挂载2枚R-25半主动雷达制导导弹和6枚R-60红外制导近距导弹，并安装一门备弹250发的AO-17A双管30毫米机炮或GSH-301型30毫米机炮。雷达使用的是米格-23M的Sapfir-23MR雷达，对空探测距离为40~70千米，对地为20~40千米；带红外探测追踪传感器和光学/电视瞄准的光电系统；头盔瞄准具和脸部处理器，可以直接处理雷达和光电系统的数据资料并显示在阴极射线管显示器上。

苏霍伊设计局根据风洞实验结果对T-10-1的大概性能进行了计算，结果发现该机无法完全满足空军的要求。苏霍伊设计局便改进了一些设计，如加大起飞重量、减少武器数量，改善了飞机的性能。在此时，飞机也根据要求可以挂载新一代的空对空导弹如R-27和改进过的R-60M。

经过研究，设计人员们决定采用3级低压、9级高压和高、低压涡轮各1级的结构（“3+9+1+1”方案），涡轮要进行抗热增强设计（与AL-21F-3相比，工作温度要高350~400度），最后决定采用单晶结构的转子叶片。1970年初，苏联曾获得美国F-15战斗机的F100-PW-100发动机资料，参照美国资料，研制方决定在AL-31F上改用4级风扇、12级高压和高、低压涡轮各2级（“4+12+2+2”方案）的基本结构。

1974年8月新结构的AL-31F发动机制造完成了第一台，但在测试中发现它还存在结构缺陷。留里卡发动机设计局只能再次考虑原来的“3+9+1+1”方案，但4级风扇已经设计完毕，于是也被加在了这个“3+9+1+1”方案上。鉴于制造单晶涡轮转子的苏联航空材料制造厂在叶片热实验时发现无法满足热强度要求，假如要冷却的话就只能从压缩机中引气。那样做既降低了发动机的推力，又增加了油耗。因此，AL-31F发动机研制赶不上T-10-1的试飞。一直到T-10-3、T-10-4制造出来的时候，AL-31F才满足了性能要求，正式成为苏-27的动力系统。

1975年，苏-27的初期设计工作结束，空气动力结构、机体设计已经完成，基本设计思路也已经明确，可以开始制造原型机。

1975年9月，苏-27研制刚刚取得初步进展，该飞机的设计师苏霍伊却溘然逝世。米哈伊尔·佩特罗维奇·西蒙诺夫被任命为苏-27主管设计师。

由于AL-31F发动机尚未完成，T-10-1只能使用AL-21F-3涡喷发动机，该种发动机比AL-31F更加笨重、功率更小、效率更低。但这并不影响T-10-1在1977年进行首飞，1978-1979年，AL-31F投入大批量生产后，T-10才使用了新的发动机。试飞工作在试飞组严格监督下开始了。在通过了地面测试和高速滑行测试之后，试飞组给予了试飞许可。

1977年5月20日，在苏霍伊设计局首席试飞员、苏联英雄瓦拉米尔·伊留申的驾驶下，T-10-1（机头编号10）首飞成功。

随后，试验了新型战斗机的操控系统。当时，T-10-1还没有安装火控系统。在以后的8个月中，T-10-1进行了38次飞行（到了1985年，T-10-1圆满地完成了它所有的飞行任务，被送到莫斯科附近的莫尼诺空军博物馆保存）。1978年，苏霍伊设计局制造了另一架原型机T-10-2，它的飞行测试由耶夫格尼·索诺约夫进行。1978年7月7日，索诺约夫驾驶它进行中、高空飞行项目的测试，当他在11000米和5000米飞行时，一切都很正常，但当他下降到1000米高度准备测试一下1000千米/小时速度下的性能时，飞机的过载一下子高得超出了他的预料。飞行员立即向前推杆试图保持飞机的平衡，这使飞机的过载立即变为-8G。这些无意义的努力没能挽救他，飞机的动能损失之快超出了飞行员的想象，飞机坠毁在地面上．这次事故促使苏霍伊设计局为苏-27加装了电传操纵系统。

苏霍伊设计局又开始制造第二批的两架T-10-3和T-10-4。与此同时，留里卡发动机设计局也加紧为T-10-3、T-10-4制造AL-31F发动机，不过，发动机还不是正式的生产型，而是AL-31FN。等到T-10-3、T-10-4制造出来，AL-31FN也完成了，并被迅速地安装在T-10-3、T-10-4上。

1979年3月，T-10-3样机的组装完成，试飞员瓦拉米尔·伊留申。但完成了地面测试之后，试飞组和试飞员都不批准其试飞，因为AL-31FN发动机存在缺陷。最后结论是必须将发动机送回改进。留里卡设计局立即展开改进工作，改进了这些缺陷。

1979年8月23日，试飞员伊留申驾驶T-10-3样机完成首次飞行。1个月后，装有雷达的T-10-4也被运到机场，用于雷达系统的测试。至此，已经有4架原型机参加试飞计划，第一批预生产型也即将投产。

1979年11月发生叙利亚6架米格-23与2架以色列的F-15A对抗事件，结果是米格战斗机被击败。空战过程分析结果让苏联大为吃惊，F-15的空战性能远超过原来估计。

此外，通过由波兰间谍搞来的F-15性能资料对比，设计师发现T-10还不能与它的竞争对手相比，很多地方仍处下风。总设计师西蒙诺夫冒着风险采取措施，对样机结构进行了大幅修改。西蒙诺夫顶住来自工厂、研究所内部外部、政府领导层的压力，对苏-27进行了全新设计，更改了包括平尾、方向舵、前后缘襟翼、副翼等布局。实践证明按新要求制造的T-10S，与T-10有较大差别。

按新要求制造的T-10-7和T-10-12被命名为T-10S-1和T-10S-2。T-10S与T-10相比改进很多，主要是飞机气动布局做了重新设计：加大机翼面积、减小后掠角、除去翼刀、将弧性的翼梢改为方形并加导弹发射轨、后缘襟翼和副翼改为单一的襟副翼并增加了计算机控制的前缘襟翼、减速板从机身下方改为与F-15一样的机背减速板；进气道改进：为了避免引擎吸入跑道上的杂物，前起落架向后移到两个进气道之间，进气道内也加装防杂物吸入的网状隔板；发动机舱重新设计：机匣由发动机底部移到了上部，这样双垂尾也得挪个地方而放置到两个发动机外侧，而尾喷口也变为可调式；以上几处改进使得飞机的横截面面积大幅减小，综合提高了苏-27的机动性、速度、航程。其他诸如机头、机尾、座舱、起落架等许多地方也作了明显的改进。

1980年第一架T-10S-1出厂，1981年4月20日首飞成功，试飞员还是伊留申。然而此时的T-10S显然不够可靠。1981年9月3日因燃油系统故障T-10S-1（T-10-7）坠毁，伊留申死里逃生。随后生产的T-10S-2（T-10-12）也存在隐患，1981年12月23日由于前缘襟翼故障坠毁，驾驶T-10-12飞机的试飞员亚力山大·卡马罗夫不幸牺牲。

1982年初，结构加强型的苏-27批量装配准备工作完成。1982年，测试基地又增加了几名新样机：T-10-14/15/16/17，其中T-10-14被用于地面静力测试。1982年6月2日，试飞员伊沙科夫驾驶着苏-27的正式生产型T-10-17完成了试飞。接着，共青城飞机制造厂又造出了9架：T-10-18至T-10-27号。新飞机加入试飞后，让设计局进一步掌握了飞机的特性。针对飞行测试中出现的各种事故，苏霍伊设计局不断地改进和完善飞机。

1983年，新的苏-27设计方案还未经充分验证就面临夭折的危机。因为，同样将美国F-15当作假想敌的米格-29战机在这一年定型了，而苏-27离最终定型遥遥无期，“下马”的声音从苏联高层传出，苏-27项目可能终止。苏霍伊设计局坚持继续改进和试飞。

1983年12月，苏-27在试飞中曾经历了6次坠机、2名试飞员牺牲等重大事故后，终于最后完成了苏-27战斗机项目的国家鉴定。

1984年，苏-27战斗机开始批量制造。

1985年，第一批苏-27战斗机开始在苏联空军中服役。1985年底，大批苏-27交付给空军和防空军。之后，又根据作战需要，为苏27加装了通讯、协同作战控制系统。

1990年8月23日，苏联国防部长批准将苏-27作为苏联空军和国土防空军的标准战斗机，至此，经过近20年的研制和发展，苏-27终于成为了苏联空军战斗机群的主力。

苏-27战斗机采用翼身融合的升力体设计，正常式气动布局、上单翼、双垂尾，远间距悬挂式发动机，在大迎角机动时，边条产生的涡流起到增升作用，提高可操纵性能。机身过度平缓圆滑，降低阻力，吊舱式发动机增加了发动机的可维护性。在机尾两发动机之间，设有扁平的尾椎，可以延缓涡的破裂来减小阻力，在提高操作面控制效率的同时，还可以增加燃油、减速伞和干扰弹的储放空间。相比早期的T-10原型机，苏-27的机翼后掠角得到了减小、机翼面积增加，采用襟副翼一体的设计，而苏-27系列的其他机型都是从苏-27的基础上发展来的，都采用了现有的气动布局。苏-27将雷达、全球导航定位系统与光电探测装备集中在一起，具备优秀的态势感知能力，配备多普勒相干雷达，火控系统先进，可遂行各种复杂条件下的作战任务。

苏-27战斗机机身采用全金属结构，机体主要部件包括机身、机翼、尾翼、起落架和驾驶舱。该机具有一体化的空气动力学外形，机翼与机身的连接非常平滑，机头略微向下倾斜。

1.机身

苏-27战斗机机身为机体的主要结构元件，内部布置了飞行员座舱和弹射座椅、发动机、飞机各系统、机载航电设备及主要油箱和燃油。机身结构分成机头部分、机身中段和机身尾部，以及进气道。机身头部采用全金属半硬壳铆接结构，结构材料主要采用铝合金、铝锂合金。承力接头采用铬锰硅钢和钛合金制成。机身头部结构组成包括：

机头锥，带金属裙口的透波整流罩。机头设备舱，里面布置了机载无线电雷达NO01和光学雷达36SH所有组件。

飞行员密封座舱，安装了弹射座椅滑轨和座舱下部口框。机载电子设备舱，前起落架舱，机身右舷及其内置航炮装置。机头锥为尖拱形，由无线电透波整流罩和金属裙边组成，机头锥的无线电整流罩采用蜂窝结构的玻璃钢胶布制成。

2.座舱

苏-27战斗机座舱盖用于保护飞行员免受周围空气介质干扰，并能够保证飞行的视觉、在地面上进出座舱和应急时离开飞机。座舱分成前座舱和后面可打开部分，以及为飞行员布置的设备。座舱框架和部分结构采用铝合金制造，舱盖玻璃采用各向同性有机玻璃制造，并用拉扶桑胶带固定在框架上。座舱盖可以沿滑轨向后移动50毫米，然后向上、向后打开，打开角度达到32%。座舱内配备的K-36DM型弹射座椅可保障飞行员在事故发生时在如何高度和速度范围内迅速地脱离飞机。另外配备辅助配备有压力服、海上救生系统、防护头盔和KKO-5型制氧仪。

3.机翼

苏-27战斗机的机翼是全金属混合结构。可拆卸的机翼外翼的平面形状为梯形，前缘后掠角为42°，后缘后掠角15°。机翼和中央翼对接区域的相对厚度为5%，翼梢部分的相对厚度为3%。外翼结构包括翼盒、机翼前段、机翼后段、翼梢段、前缘机动襟翼和襟副翼。翼盒是机翼的主承力件，结构材料是铝合金。翼盒属于封闭舱，即3号油箱。此外，机翼上的外挂武器挂架用于固定嵌入式发射装置或电子对抗吊舱。

机翼前部承受前缘襟翼偏转产生的气动载荷，上面固定有操纵组件，用于控制前缘襟翼的偏转。前缘襟翼属于机翼增升装置，占据了整个机翼前缘位置。前缘襟翼有内、外两段，采用多点铰接方式固定在机翼上。襟副翼既是飞机的纵向控制舵面，也是横向控制舵面，采用铆接结构，其结构材料主要为铝合金。

4.平尾

苏-27战斗机平尾为全动式安定面，左右可以差动。平尾前缘后掠角为45°。平尾结构件采用铝合金冲压成形。中间部分翼肋连接作动筒，采用钛合金制造。平尾大轴采用铬锰硅钢制造。

5.垂尾

苏-27战斗机采用双垂尾，上面布置有方向舵，垂尾和双下垂尾都布置在尾梁上。垂尾平面形状为梯形，上垂尾前缘后掠角为40°，下垂尾前缘后掠角为38°。追尾垂尾根部采用铬锰硅钢制造，梢部采用铝合金制造。翼肋采用铝合金冲压制造。T-10-2飞机垂尾上部的包头部分采用雷达透波材料制造，包括蒙皮和隔板，用于布置天线。天线布置在垂尾后缘上部，高于方向舵切口位置。左右方向舵可以互换，其结构组成为一根大梁、迎面翼肋和蒙皮。

6.起落架

苏-27战斗机采用三点式起落架，两个主起落架布置在中央翼下面，前起落架位于机身头部下面。主起落架在空中向前收起，通过翻转收放到中央翼舱内；前起落架在空中向后收放到座舱下的起落架舱内。在起落架收放状态，舱门关闭。起落架的主要材料是铬锰硅钢，某些接头采用钛合金。

7.减速伞

飞机上安装的减速伞可以在着陆滑跑时打开，用于缩短飞机的着陆滑跑距离，或者在终止起飞时使用。

苏-27战斗机动力装置组成包括：两台AL-31F发动机、燃油系统、起动组件中的补氧系统、发动机起动、控制及动力装置检测系统、防火系统以及进气道调节控制系统。发动机以及用于保证飞机系统和设备供电的发电组件、维护组件都布置在两个独立的发动机舱内，每一台发动机都有自己的进气道调节设备。

AL-31F发动机为双涵道双轴发动机，内、外涵道通过的气流在涡轮后混合，有一个共用的燃烧室和超声速调节喷管。发动机采用模块化结构，只需很小规模的调节和检测就可以完成模块的更换，85%的部分可以在损坏后修复。发动机功率大且便于维护，加力推力为12500千克力，军用推力达到7600千克力。

苏-27战斗机的发动机的稳定性高，喘振消除系统可在飞行过程中自动启动，以保障在发射机载武器时动力系统依然能够可靠地运行。其不但使用寿命比较长，而且模块化的设计也简化了维修程序。为进行长距离不着陆飞行，苏-27油箱的容积也比其他苏联国产和国外制造的第三代歼击机的大出许多：其事实上占据了机身的整个中部和机翼的中部。油箱的总容积约为12000升（可携带9400千克燃油）。后期的苏-27上还增设了副油箱和空中加油系统。

苏-27战斗机的驾驶导航综合设备PNK-10利用无线电技术设备完成飞机的驾驶、导航和进近着陆任务，并将驾驶导航信息传送到座舱内的指示器或显示给需要的用户。PNK-10系统组成包括：驾驶综合设备和导航综合设备。驾驶综合设备用于解决按信号操纵任务，主要信号包括信息综合设备给出的高度和速度参数，以及导航综合设备给出的信息。

苏-27战斗机的火控系统S-27用于解决飞机的作战任务，在机群空战中进行自主或半自主作战，消灭敌方空中目标、也可以使用机上武器对地面目标实施攻击（T-10S方案）。火控系统（SH101产品）的组成包括：雷达瞄准系统（RLPK-27）、光电瞄准系统（OEPS-27）、综合显示系统（SEI-31）、数字计算机、客观检测系统（SOK-B）、国籍识别应答系统、武器管理系统。为了减轻飞行员的负担，实际作战时的大部分过程是自动完成的。该机的机载多普勒脉冲雷达所配备的天线直径为1076毫米，可进行方位角电子扫描和高低角机械扫描。该雷达对轻型战斗机一类目标的探测距离分别为80~100千米（前方）和30~40千米（后方），最多可同时跟踪10个目标并同时引导导弹对其中的两个进行攻击。

苏-27战斗机机载固定武器为一门30毫米GSH-301机炮，挂架下可挂载AA-8、AA-9、AA-10、AA-11等空空导弹，多型空面导弹，各种炸弹以及火箭发射巢。

1.导弹

苏-27战斗机上使用的导弹类型包括雷达制导的中距导弹K-27R/ER和红外制导导弹R-27T/ET，还有短距导弹R-73。上述导弹在飞机上分别采用滑轨式或弹射式挂架悬挂在飞机的10个挂点上：挂点1、2位于机身下面、飞机对称轴的位置上，采用弹射式挂架悬挂R-27R/ER导弹。

机翼下方有4个挂点，其中挂点3、4位于机翼内侧，采用弹射式挂架，悬挂R-27T/ET导弹，或者使用滑轨式挂架悬挂R-73导弹：挂点5、6使用滑轨式挂架悬挂R-73导弹：挂点7、8位于机翼端部，采用嵌入式挂架（VSU），悬挂R-73导弹：挂点9、10位于进气道下面采用弹射式挂架，悬挂R-27R/ER导弹。每一个外挂点有前后两个连接接头，采用合金制造，用于固定过渡梁和发射架。所有外挂导弹由武器管理系统控制使用。

R-60（AA-8）

R-60是锦旗设计局于1960年代末期至1970年代初期发展的红外线制导短距空对空导弹，系K-13（AA-2）系列导弹的后继型，就发展历史上属于第三代苏制空对空导弹。R-60的重量和尺寸都只有K-13的70%，为一种袖珍型格斗导弹，因此可由APU-6011M型双重挂架挂载。

R-27（AA-10）

R-27是锦旗设计局于1970年代中期主导发展的中远距空对空导弹，用来取代老旧的K-13和R-23系列导弹，以配备在米格-29、苏-27等战斗机上。与先前的苏制导弹相同，R-27有雷达制导型和红外线制导型两大系统，自1982年服役以来至少已推出7种型号，分别是：

R-27T：中距惯性指挥修正暨红外线制导型，最大射程约40千米。

R-27PS：供MiG-27D/K攻击机使用的特种短距红外线制导型，最大射程不详。

R-27R：中距惯性指挥修正暨半主动雷达制导型，最大射程约50千米。

R-27ET：R-27T的增程型，最大射程增为70千米。

R-27ER：R-27R的增程型，最大射程增为75千米。

R-27AE：远距惯性指挥修正暨主动雷达制导型，最大射程约80千米，具有较佳的低空目标攻击能力和抗电子干扰能力。

R-27EM：远距惯性指挥修正暨半主动雷达制导型，最大射程约110千米，提高对低空目标的攻击能力。

R-73（AA-11）

R-73是锦旗设计局在1970年代末期发展的第四代苏制格斗导弹，由于与R-60系出同门，因此两型导弹具有若干相同的特徵。除了取代R-13M导弹外，R-73还可填补R-60与R-27系列导弹的性能间隙，因此在苏-27、米格-29等新型俄制战机上，经常发现R-60、R-27、R-73导弹混合挂载。

Kh-23

Kh-23是星辰设计局（ZvezdaOKB）在1965年所研制的短距遥控制导空对地导弹，属于较早期的俄制战术空对地武器。Kh-23的气动布局和若干部件与K-5空对空导弹相同，所使用的火箭发动机更是为K-8V空对空导弹所研制，于1968年服役的Kh-66是此系列的第一种服役型，自1973年起陆续推出Kh-23、Kh-23M和Kh-24反辐射型，但对于苏-27来说它们已经算是较老旧的武器。

Kh-25MR/ML（AS-10）

Kh-25是星辰设计局在1960年代末期/1970年代初期研制的武器，于1974年开始服役，可视为第二代俄制战术空对地导弹。Kh-25的外形与Kh-23非常相似，因此被外界视之为后者的改进型，族系中有Kh-25MR无线电遥控型和Kh-25ML激光制导型两种，另外还衍生出Kh-25MP反辐射型，但西方将它另外归类于AS.12系列。

Kh-25MP、27PS（AS-12）

这两型导弹是星辰设计局由现有的系统改进发展而成，主要是作为Kh-28导弹的后继系统，由于它的重量较轻，使得搭载母机能从低空发射，搭载母机因而可获得较佳的作战存活性。Kh-25MP属于俄制第一代战术反辐射导弹，其技术层次约略与美制百舌鸟（Shrike）导弹类似，性能已不符现代作战的需求。

Kh-28（AS-9）

Kh-28是彩虹设计局（RadugaOKB）在60年代末期所发展的中程反辐射导弹，于1971年开始服役，当时主要是配备在雅克-28远距拦截机上。Kh-28的尺寸巨大，功能与体积更大的AS-4和AS-6反辐射导弹相同，在远距离攻击陆基与舰载雷达，它甚至可利用空对地导弹的射控雷达锁定目标。

Kh-29（AS-14）

Kh-29是锦旗设计局在1970年代发展的激光与电视制导空对地导弹，大约于1980年代开始服役，属于第三代俄制战术导弹，是一种与美制小牛导弹同级的武器系统。Kh-29至少有3型问世，分别是电视制导的Kh-29T、半主动激光制导的Kh-29L、红外线制导的Kh-29D、反辐射型的Kh-29MP，可配备在多型俄制战机甚至是伊拉克空军的法制幻影F1战斗机上。

Kh-31（AS-17）

Kh-31系列是1990年代问世的最新火箭/冲压发动机战术导弹，于1991年的迪拜航空展首度出现。确定有Kh-31A反舰型和Kh-31P反辐射型两种问世，另外还有Kh-31U增程型和Kh-31H改进型两种反辐射导弹在发展，为了对付空中早期预警机还研发新的空对空衍生型，由于该系列导弹的最高速度高达3马赫以上，因此颇受西方国家关注。

Kh-35（3K-60）

Kh-35是1992年莫斯科航空展首度出现的新型空射反舰导弹，它是一系列反舰导弹的一型，同系列导弹共有舰载型、岸防型和空射型3种，其中舰射型被北约称为X-N-25。Kh-35的外型与美制AGM84鱼叉（Harpoon）反舰导弹相似，由星辰设计局负责导弹研制，其研发工作早在1980年代初期便展开。

Kh-41（3M80）

Kh-41是着名的SS-N-22超音速反舰导弹的空射衍生型，为彩虹设计局在1980年代初期研发的系统，在1992年的莫斯科航空展首度出现，由于速度快、弹头威力强，是西方恐惧的空射反舰导弹。

其他：反舰导弹Kh-58/59、反潜导弹、制导炸弹等。

2.航炮

苏-27战斗机航炮装置用于对空目标和对地目标进行射击。其组成包括：一门GSH-301（TKB-687）航炮、装弹机构、弹夹、输弹道、排链器、收链器、弹壳排出管固定接头。航炮为带后坐力的单管炮，安装在飞机右侧，弹链连续为航炮装弹。GSH-301型30毫米机炮是苏-27系列仅有的固定武器，是一种超轻量型单管转膛式机炮，其整备重量只有43.5千克，为现有同口径机炮中重量最轻的系统。该机炮使用激光测距瞄准系统，精确度高，但大量采用轻量材料的结果使其使用寿命减低（有资料显示标准寿命大约2000发左右），火炮的最高射速1600发/分。在苏-27系列的各型战机中，该机炮的弹舱内装有150发备用炮弹。

3.诱饵弹抛放装置

该系统通过发射反雷达于扰弹（PRP-50）和红外干扰弹（PPI-50）建立复合干扰，保护飞机免受敌方导弹攻击。

苏联解体后，受科研经费投入不足以及苏联时期军事思想在飞机设计上所造成的影响，苏-27战斗机系列发展非常缓慢。基本型苏-27S在综合作战性能上已完全无法满足现代战争的技术要求。在面对现代化空战技术环境时，曾经处于世界先进水平的苏-27在电子、武器和系统综合方面都存在比较明显的缺陷，因而苏-27系列飞机的改进一直被俄罗斯和使用苏-27系列战斗机的国家所重视。

苏-27的改进型较多，苏联及其解体后的俄罗斯推出的多种性能优良的战斗机，实际上都是基于苏-27机型平台的改进、改型。例如，苏-30、苏-35、苏27-IB和苏27-K、苏-27M等。从编号上看，各型差别很大，但都是在苏-27的基础上进行改进、改型发展起来的。

早在苏-27刚刚开始正式研制的时候，苏联空军就提出需要一种教练机型，以使新飞行员们能快速掌握苏-27的飞行特性和火控系统，教练型的代号苏-27UB。70年代末，苏霍伊设计局开始研制苏-27UB（工厂代号T-10U）。按照要求，教练机将具备同单座型战斗机一样的结构、设备和性能。1980年，教练机的设计草案完成。教练机与战斗机的外形非常相似，但前机身不同，并有一个新设计的座舱和一前一后两个座椅。机头也不一样，这是为了保持飞机的重心而采取的设计。1984年，共青城飞机制造厂制造了一个苏-27UB模型进行静力实验。1985年3月7日，第一架苏-27UB在试飞员萨多厄科夫的驾驶下完成了首次试飞。本来苏-27UB的生产也应该由共青城飞机制造厂进行，但由于苏-27战斗机的大批量投产，所有苏-27的变型机都交给伊尔库茨克飞机制造厂生产。第一架批生产型苏-27UB（T-10U-4）于1986年9月10日在伊尔库茨克飞机制造厂首飞成功。苏-27UB战斗教练机随着苏-27的大量装备而进入空军和防空军服役。

该机是在苏-27的基础上改型为战斗轰炸机，机身下可挂两枚反辐射空对地导弹，机翼下可挂反雷达导弹，电视制导导弹和空对空导弹。

为了把苏-27这种远程攻击机配备到航空母舰上，从1985年开始，俄罗斯改装了苏-27的前翼，并加装二元尾喷口，使之成为短距起降飞机，即苏-27K。苏-27M 则改装了新的雷达， 驾驶舱主要仪表被荧光屏取代，以数字式电传操作系统代替了原来的模拟式操纵系统，并在20世纪90年代后期开始服役。

苏-27SM战斗机在多方面作了改进，几乎成了一架新飞机，该机将原先的模拟式测距仪改成了新型的计算机测距仪，并装备了由卫星定位导航系统，以及更精密的武器火控系统，强化机身能携带更多的武器负载，安装改良N001雷达，玻璃化驾驶座舱焕然一新，安装三个彩色多功能显示器和改良航空电子设备。首批5架试验飞机已经在2003年12月26日换装完成。同时发动机全部更换，换成莫斯科“礼炮”机器制造厂改进型AL-31 F1发动机，推力将达到145千牛，新发动机安装在苏-27SM飞机上，在2004年3月完成首次测试飞行，提高了作战飞机的动力装备。

苏-30战斗机最早的编号就叫苏-27PU，与苏-27的基本型表面上并无太大变化，但改进后的机载设备比苏-27先进，因此不仅可以作为远程战斗机使用，而且还可以在空战时作为空中指挥机使用。这种苏-27的改进型飞机还首次装备了空中受油设备，在一系列的空中加油试验中，最长的一次飞行时间达到15小时31分钟。

苏-30作为双座远程战斗机，在1989年12月首次飞行，在1992年少量进入俄国空军力量服役。该机主要基于Su-27UB双座教练机改进，由伊尔库茨克航空制造联合企业（IAPO）制造。

苏-30战斗机衍生四种外销型号，是一种主要针对外销的机型。基本型苏-30M，出口型为苏-30MK，已经出口到中国、印度和印度尼西亚三个国家服役，马来西亚和越南已经定购。根据出口到不同国家进行改进，其衍生出四种不同型号：中国苏-30MKK型、印度苏-30MKI型，出口到马来西亚苏-30MKM型和越南的苏-30MKV型。

苏-30系列作战性能增强，外挂点增加到12个，能携带8吨武器弹药。除了苏-27原有的武器种类外，能携带最新型的俄武器弹药，如新型中距R-77先进中程空空导弹。苏-30航程超过3000千米，能够不需要空中补给燃料就能容易地执行海面巡逻任务。在空战方面，苏-30装备了先进的电子设备，雷达能同时跟踪100千米内的10个目标。苏-30装备了现代化战斗机不可或缺的数据链系统，使其可以在多架飞机之间共享战场信息。必要时，苏-30还能当作预警指挥机使用，引导4架同型号飞机或苏-27系列飞机作战。

苏-33舰载机在1985年5月首飞，在1994年进入了俄国海军服役，在俄罗斯仅有的“库兹涅佐夫”（Kuznetsov）号重型航空母舰上部署24架战斗机。该机具有短距离起飞能力，在驾驶座舱附近加装一对前置鸭翼改良机动性能。苏-33共有十二个武器挂架，可挂载6吨多的武器负载，除了陆基战机的各式精确制导武器外，苏-33还可携带具有超音速突防能力的KH-31/41反舰导弹，挂载的R-27 EM导弹具有拦截反舰导弹能力。

苏-34战斗轰炸机（原苏-27IB）是一种独特的并排双座位打击型战斗/轰炸机。机长25米，高6米，正常起飞重量42吨。机体与苏-30相比稍大，增加内部油箱容量，最大的起飞重量与苏-30相比增加10-15%，配备两台装有矢量喷嘴和加力燃烧AL-31FP或AL-35涡扇发动机，航程更远、续航时间更长。1990 年首次飞行。苏-32FN是苏-34战斗/轰炸机的出口型，是一种双座多用途侦察/战斗机。苏-34可保证从低空和超低空打击所有种类的目标，精度高，可有效突破敌现代防空体系，可在昼夜任何气象条件下作战。

苏-35战斗机（原苏-27M）“超级侧卫”单座攻击战斗机主要改进了机载电子火控设备， 如加装了抗干扰性强的大功率多功能脉冲多普勒雷达，其对空目标的最大探测距离可达400千米，对下视目标的探测距离为200千米，在空对空工作时，雷达具有边扫描边跟踪能力，能同时跟踪15个空中目标，并同时截获6个目标。在空对地工作时，雷达具有地形测绘和地形跟踪能力，并采用计算机软件控制武器实行对地攻击。苏-35同时加装了平视显示器和下视显示器，载弹量也由苏-27的6吨增到8吨，还能挂热成像机载激光吊舱。

苏-35战斗机在1983年12月29日开始设计，首架原型1988年6月28日首飞，1993年早期完成最终测试，1992年首次在英国范堡罗航展上公开展出，1994年9月完成11架原型机和预生产型飞机的生产。2004年4月首批飞机正式装备部队。苏-35与西方“阵风”、“台风”和“鹰师”同被列为三代半战斗机。

苏-35共有12个外挂点，采用多用途挂架可有十四个外挂点，最大载弹量8吨，可装备R-77，R-73，KS-172，R-27EM/AE，R-27E，R-27，H-31，H-29L/T，KAB-500L/KR，KAB-1500，H-15，H-65，H-59M和S-25LD各种型号的导弹等武器，以及500千克和250千克的炸弹。安装两台留里卡设计局的AL-35F涡扇发动机，单台加力推力可达137千牛，航程4000千米。

该机采用新的翼面设计：提升机动性能，苏霍伊设计局采用该机采用翼身融合气动布局和放宽静安定技术，前置鸭翼、主翼、平尾“非稳一体化三翼面”设计增强苏-35的机动性能。前置鸭翼可分别操纵，由液压装置驱动，沿用苏-33的设计。与苏-27相比，过载能力增加，灵活性增加，滚转以及高攻角稳定度增加。采用了四余度数字式三维电传飞控系统，使得苏-35没有攻角限制。

该机机载设备大量更新：苏-35装备新型数字驾驶控制和数字发动机控制系统，更换最初苏-27的模拟计算机。机首装有一部N011M脉冲多普勒雷达，最大探测距离150千米，可同时跟踪15个目标，并同时攻击其中6个目标；尾锥管内装有一部NO14后视雷达，可对尾追目标进行攻击。后来装备的新型“甲虫”（Zuk）雷达性能惊人，具有偏移能力 （+/-130度），同时跟踪24个目标和同时打击其中的8个目标。后部尾锥管装有后视雷达系统，同时使飞机的重心后移，改良和增强战术能力，可以根据攻击目标的不同完全自动地进行飞行模式和武器的控制。

创新的“越肩发射”能力：苏-35是第一种具有后射空对空近程导弹能力的机型，也被称为“越肩发射”。这种能力的实现首先，尾锥管内装有一部NO14后视雷达具有火控能力；第二点，在机翼下装有能水平180度转向的发射架，根据作战模式来选择自动转向或指令转向；第三点，俄专门研制出R-73型可后射近距空中格斗导弹。该种能力具有突出的实战价值，在近距空中格斗中，尤其是机群格斗中，被对方追尾攻击是无法避免的，这种能力可以直接打击后面的敌机而无需转向，避免被迫转向带来的速度和机动能力下降的不利影响。

苏-37战斗机是一种单座位或双座位多任务格斗/战斗机，在1991年首次展示模型。1992年完成风洞试验进入基本设计，1996年4月原型机首次试飞。同年，苏-35在迪拜航展首度亮相，表演许多超常规动作，展示超机动性能，轰动了整个世界。2003年12月，开始正式生产制造。苏-37保留了苏-30MK型机的结构，同时利用了在前掠翼苏-47型机上已经试验的新技术。该机于2006~2008年间制造。

苏-37具有14个外挂点，武器负载达到8吨。苏-37是在苏-35基础上进一步改进，也采用“非稳一体化三翼面”外形，苏-37的新型机翼厚度相对增加，不但可使歼击机能够抗受大攻角时的巨大负载，增加燃油量，也可携带补充的导弹炸弹负载。

据中国网显示信息，苏联以及俄罗斯约制造了680架苏-27（仅含苏-27战斗机，并不包括之后的衍生型号）。除苏-27战斗机外，俄罗斯还装备有19架苏-30、28架苏-33、30架苏-34和11架苏-35战斗机。乌克兰拥有从苏联空军继承的80架苏-27。印度经过数年的磋商，为40架苏-30MKI更换了性能更为强大的AL-31FP发动机、航电设备、鸭翼、以及推力矢量喷管。印度斯坦航空公司也取得在2020年前再生产140架次的生产许可。

1987年“空中手术刀”事件

1987年9月13日，波罗的海巴伦支海上空，挪威空军第333飞行中队的P-3B型反潜巡逻机，正在苏联沿岸执行侦察任务。10时39分，该机与一架过去从未见过的苏联新式战机遭遇，遭受这架苏军战机2次驱逐后，10时56分，在距苏联海岸线48海里处，这架苏军战机第3次逼近P-3B，在稍加调整位置和方向后，猛然加力，从P-3B的右翼下方高速掠过，它的垂尾尖端撞上了P-3B右侧外侧引擎的螺旋桨叶片，损坏的桨叶中一条11厘米的碎片在强大的惯性下被甩出去击穿了P-3B机身，碎片像手术刀那样将P-3B右翼外侧的发动机割开一个大口子，导致P-3B机舱内失压，P-3B的飞行高度在一分钟内掉了3000多米，在坠海前的最后一刻才侥幸改平，勉强返航。该事件中那架首次出现的神秘的苏联战机，就是苏-27战斗机。此次冲突，被作为苏军空中撞击战例载入史册。

1989年“眼镜蛇”机动

苏联军事工业执行严格的保密制度，在Т-10-1（苏-27样机型号）首飞前，西方世界对苏-27一无所知。1977年夏，美国侦察卫星拍摄到了两架苏联新型战斗机的照片，照片很模糊，美国国防部给这两架飞机起的临时代号是拉明-K和拉明-L，其中拉明-K是苏-27，拉明-L是米格-29。直到1983年，美国情报部门才掌握了关于苏-27的部分信息，拉明-K被北约正式命名为“侧卫”（Flanker），从此，“侧卫”就成了苏-27的绰号。

苏-27的秘密被彻底揭开，是在1989年6月的巴黎国际航展上。苏联派两架苏-27飞机参加了航展，单座机由普加乔夫驾驶，双座机由弗罗洛夫驾驶。普加乔夫驾驶飞机完成了一组高难度的复杂特技。其中后来被命名为“普加乔夫眼镜蛇”的动作，水平飞行的飞机突然急剧抬头，但不上升高度，而是继续前飞，迎角增大——90度、100度、110度、120度，飞机“尾部朝前”飞行，飞行速度瞬时减小到150千米/小时，然后飞机改平，恢复原状。苏-27飞机的生存力也在巴黎航展上得到了证实。弗罗洛夫驾驶双座机在完成筋斗动作时遭遇雷击，某些电器已被熔化，弗罗洛夫驾驶飞机安全着陆，经过必要的维修之后，该机又很快重返蓝天。路透社的评价：“苏美两国战斗机在争夺优势的战斗中，苏联人取得了胜利。航空专家认为，苏联人建造出了绝妙的飞机”。从此，苏-27成为世界各地航展的“明星”。

苏-27的超大迎角飞行能力是在两起事故中被发现的。一次，试飞员科特洛夫驾驶的苏-27飞机的大气数据系统出现故障，速度表读数不准。在调整速度过程中，迎角超过了60度，飞机进入螺旋，在他准备弃机跳伞时，飞机奇迹般地自动改出了螺旋。另一次，远东航空兵团里的一架苏-27不慎进入螺旋，当飞行员跳伞后，飞机独自改出了螺旋，并按输入的程序继续飞行，直到燃油耗完。试飞员兼宇航员沃尔克认真研究了这两起事故，同时进行了严格的计算，率先摸索出一套“动力进入超大迎角”的方法，开发出具有战术价值的过失速机动能力。

1989年创41项记录

在1989年巴黎航展上，苏联宣布：在1986-1988年，苏-27创下了爬升和飞行高度两项世界纪录，创下记录的是被称之为P-42的验证机。

P-42正式公开是在1986年后半年（有资料说应该是在10月27日）。11月15日，试飞员普加乔夫驾驶创造了爬升的记录：从地面爬升到3000米仅仅用了25.4秒，之后又创造了爬升到6000米、9000米和12000米的记录。该记录分别比10年前美国飞行员用F-15创造的记录快了2秒。创造记录的P-42是苏霍伊设计局的T-10-15原型机。为创造飞行记录，该机包括雷达和光电瞄准系统在内的火控系统被拆下，尾锥缩短、垂尾面积减小、减速伞和腹鳍被取消，机鼻罩被更轻的金属罩取代，另外还采取了大量措施来进一步减少飞机的起飞重量。同时还将机内载油量减少到最低，再换装功率更大的发动机（2x13600千克），使飞机的起飞推重比达到了2。1993年P-42还创造了携带外挂的爬升记录。

20世纪80年代后期，另一架T-10-20原型机也被改装成“记录突破者”，该架飞机在完成了苏-27K的飞行项目之后，拆除了火控系统和军械，对机体结构做了一些调整，但保留了尾锥。同时增加机内燃油携带量，达到12900千克，其起飞重量达到26600千克。T-10-20主要用于创造航程方面的世界纪录。在完成创记录飞行之后，T-10-20被送到莫斯科的航空博物馆保存。

在苏-27不断赢得国际荣誉的同时，苏联（俄罗斯）政府和人民，也给了它极大的荣誉和奖励。1996年12月，苏-27参加“96工业品艺术设计师竞赛”，苏-27飞机夺得工业品艺术设计第一名——荣获“胜利女神”奖章。

2000年突防美“小鹰号”航母群

2000年11月17日，持续时间长达17天的美日联合军事大演习落下帷幕。除了演习本身的敏感性和美国空军两机空中相撞事件外，则是演习期间发生的俄罗斯苏-27和苏-24多次成功突防“小鹰号”航母战斗群的事件。

2000年11月15日，俄罗斯《消息报》、国际文传电讯社、俄通－塔斯社和英国路透社刊发一条消息：2000年10月和11月，当美国在亚洲地区惟一的一艘常驻航母“小鹰号”在日本海域举行军事演习期间，多架俄罗斯战斗机先后数次成功突破航母和保卫舰群防空预警雷达的探测、掠过“小鹰号”上空。

《消息报》报道称，2000年10月17日，“小鹰号”航空母舰在日本海正举行军事演习，整个航母战斗群进入一级战备状态，所有的防空和预警雷达全部开启进入实战的时候，两架俄罗斯战斗机避开了美国航母战群雷达的设防，突然从“小鹰号”上空超低空飞过；2000年11月7日，“小鹰号”航母战斗群在日本海参加美日联合大演习的第一天，又有两架俄罗斯IL-38型侦察机避开航母雷达的侦测，再度成功从航母上空掠过。《消息报》说，俄罗斯战斗机两次成功突防美国航母防线的行动除了证明俄罗斯空军潜在的战斗力外，还打破了美国人航母战群防卫“滴水泼不进”的神话。如果俄罗斯战斗机执行的是攻击任务的话，那么“小鹰号”早就被击沉了。据报道，成功突防“小鹰号”航母战群的是俄罗斯空军的苏-24MR侦察机和苏-27战斗机。

2000年与米格-29非洲对决

埃塞俄比亚是世界苏-27战斗机家族有大量实战的国家。在1999-2000年埃塞俄比亚与厄立特里亚的边境冲突中，埃塞俄比亚苏-27战斗机多次打败厄立特里亚的米格-29战斗机。

1997年，埃塞俄比亚耗资约1.5亿美元，从俄罗斯购买了8架苏-27战斗机。1998年12月，埃塞俄比亚开始部署苏-27，得到了俄罗斯的技术支持，包括协助战斗机的组装和进行人员培训等。由于飞行技术复杂以及边境局势紧张，埃塞俄比亚政府不得不雇请一些俄罗斯退役飞行员驾驶苏-27，以确保空中飞行安全。然而，埃塞俄比亚苏-27部队还没来得及投入实战，就损失两架。其中，就在部署当月，一架苏-27进行夜间训飞，突然坠毁，飞行员阿巴尼耶死亡。1999年1月6日，俄罗斯飞行员梅津驾驶一架刚组装的苏-27空中试飞，战斗机突然坠毁，梅津跳伞逃生。

厄立特里亚是在1998年夏购买10架米格-29战斗机，得到了乌克兰教官的技术支持。

1999年2月25日上午，厄立特里亚4架米格-29战斗机空中巡逻，突然发现2架苏-27战斗机，便开始拦截作战。两架苏-27是由埃塞俄比亚飞行员驾驶，正进行空中巡逻。苏-27的雷达探到米格-29战斗机飞近，埃塞俄比亚飞行员试图返航脱离。然而，米格-29战斗机编队不顾距离远，迅速发射了多枚苏制R-27导弹。埃塞俄比亚苏-27编队发现导弹来袭，立即机动规避成功地逃脱了R-27的追杀。

埃塞俄比亚苏-27长机决定反击，向米格-29编队连续发射了几枚R-27导弹。然而，由于距离远等原因，R-27导弹没击中米格-29战斗机。随后苏-27编队再次开始了导弹攻击。米格-29编队其中一架被一枚R-73近距离格斗导弹击落。这是埃塞俄比亚苏-27战斗机部队第一次击落米格-29战斗机。

1999年2月26日，厄立特里亚一架米格-29战斗机为米格-21战斗机编队对地攻击提供空中护航，遭到一架苏-27战斗机拦截。双方再次发生空战。米格-29战斗机再次被击落。

在两次空中遭遇战中，苏-27战斗机全部获胜，没有损失一架。在其后很长时间里，厄立特里亚空军很少出动米格-29拦截苏-27。

逼坠美无人机

2023年3月14日，五角大楼披露的一段视频并称一架俄军苏-27战机逐渐接近美军MQ-9无人机，并在拦截过程中倾倒燃料。随后MQ-9无人机坠毁。2023年3月16日，美国欧洲司令部公布了一段据称是当时美俄军机相遇的视频，并认为该段视频“绝对证实”发生了物理碰撞和燃料倾倒。视频显示苏-27两次靠近MQ-9“倾倒燃料”，随后苏-27战斗机与美国MQ-9“死神”无人机“相撞”，导致螺旋桨受损，无人机的视频也由此中断。不过，CNN同时指出，俄罗斯否认发生了“碰撞”。在螺旋桨受损的情况下，随着无人机在黑海上空下降，无人机操作员就像操作滑翔机一样操作飞机，让其降落在克里米亚西南方向的水域。MQ-9无人机下降过程中，操作人员远程清除了无人机中的敏感软件，降低秘密材料落入“敌方”手中的风险。

苏-27系列战斗机已经成为俄罗斯军机中最成功的机型，一方面用来保持俄罗斯空中力量的地位的重要基础之一；另一方面，出口到众多国家，获得巨大经济利益。最近，俄罗斯苏霍伊公司总经理波戈西扬表示，从1996年到2003年，“苏霍伊”公司共通过俄罗斯防务装备出口公司（俄境内负责武器出口的国家垄断企业）与国外客户签署了总额为120多亿美元的战机出口和许可生产合同。据公司介绍，截至2003年苏-27系列战机的销售数量超过了160架，同时客户增长，马来西亚成为装备‘苏’系战机的第30个国家。另外，部分国家还将根据俄方授权在其本国生产250架新型的‘苏’系战机。

1995年5月，越南进口接收了首批两架苏-27，其余飞机则在1996年底前全部交付。

1996年12月，越南空军又购买了第二批苏-27，其中包括2架苏-27SK和4架苏-27UBK。

1997年10月，越方在俄远东的共青城飞机生产联合体接收了两架单座型的苏-27SK。这两架战机在三个月后由安-124运输机运抵设在藩郎的越空军训练中心，在那里完成组装。之后，2架双座型的苏-27UBK于1997年12月交付越方。不过，由于负责运送另外两架苏-27UBK的安-124在离开俄罗斯伊尔库次克时坠毁，导致这两架战机严重损毁（编号分别为8524和8525），俄方只得在1998年6月提供了两架稍早生产的苏-27PU填补了空白（编号：8526和8527）。同年，一架编号为6007的苏-27SK在训练时坠毁。

1991年，中国与俄罗斯签订合同，俄方向中国出口24架苏-27系列歼击机（18架苏-27SK、6架苏-27UBK）。1992年6月，首批苏-27飞抵中国，同年11月25日，剩余12架苏-27SK从阿穆尔共青城制造厂机场直飞中国空军基地。

1995年，中俄签订补充协议，由俄罗斯再向中国提供第二批16架苏-27SK和6架苏-27UBK。

1996年12月6日，经过长时间谈判，中俄双方政府达成协议，俄罗斯向中国转让苏-27SK飞机生产许可证。协议规定首先由阿穆尔共青城制造厂提供全套部件，由中国组装；然后再逐步中国国产化。首批2架中国组装的苏-27SK于1998年12月首飞成功。

1999年12月，中国再次与俄罗斯签订购买28架苏-27UBK整机合同，该批伊尔库兹克飞机工业协制造的飞机自2000年起交付。

所有的苏-27SK/UBK飞机，均装备中国人民解放军空军部队。

中国自行组装生产的苏-27称为歼-11（代号：J-11），歼-11的改进版本为歼-11A，无论是歼-11还是歼-11A，都无法使用中国国产武器系统，要依靠进口俄国弹药来维持日常训练和战备。在对苏-27完成一定的掌握后，中国沈阳飞机工业集团601所对苏-27进行了国产化的逆向研制，采用中国国产的航电系统与武器系统、玻璃化座舱、简化操作、减轻飞行员负担，换用中国国产新型雷达，使用更加先进的电传操控系统。中国国产歼-11B拥有苏-27优秀的气动与动力，同时在航电系统上超越了苏-27，更易融入中国空军的作战体系，在原有的苏-27基础上提升了战斗力。

“俄罗斯勇士”特技飞行表演队是世界上著名飞行表演队之一。

“俄罗斯勇士”成立于1991年，与独立后的俄罗斯联邦同龄。“俄罗斯勇士”飞行表演队使用重型战斗机进行表演的飞行队，采用的是苏-27UB型战斗机，6架空中表演飞机已重达150吨。表演飞机都涂成了俄罗斯国旗的颜色，飞行队有自己的标志——天蓝色背景中的菱形盾牌。飞机的机器和尾翼前缘为红色箭形装饰，垂尾上红星和金黄色旭日光辉，是俄罗斯空军的图案。

苏-27战斗机被认为是当今世界现役战斗机中机动性能最好，而“俄罗斯勇士”飞行表演队则把其优异的机动性能发挥出来。“俄罗斯勇士”表演的集体特技节目单上有“涅斯捷罗夫筋斗”、“加力盘旋”、“跃升半滚倒转”“对头跌升急降”、“郁金花开”等等。尤其特技动作都在飞行速度800~900千米/小时、高度60~150米的低空完成的。“俄罗斯勇士”每年的训练时间只有50小时左右，表演次数也仅为数十次。而大部分国家的飞行表演队如英国的“红箭”、美国的“蓝天使”、法国的“法兰西巡逻兵”都已有30~40年的历史，它们每年要完成300个训练小时，作飞行表演100-150次。

1995年12月12日，俄罗斯勇士飞行表演队的5架苏-27战斗机在结束了马来西亚国际航展的返回途中，有3架飞机因天气及人为因素，在越南金兰湾军事基地附近撞山坠毁，4名俄罗斯特技飞行员不幸遇难。

2002年7月27日，为纪念空军第14军成立60周年，乌克兰军方在利沃夫市举行特技飞行表演，一架进行低空表演的苏-27战斗机失控坠入观看表演的人群，爆炸起火，造成76人遇难，165人受伤。

2009年8月16日，俄罗斯勇士飞行表演队的两架苏-27战斗机在莫斯科州茹科夫斯基市进行演练时相撞，三名飞行员立即弹射，勇士飞行表演队时任队长特卡琴科的降落伞由于起火未能打开，坠地后不幸遇难。

2016年6月9日，俄罗斯勇士飞行表演队的一架苏-27UB战斗机参加完莫斯科附近一个飞行表演活动返回驻地途中坠毁，驾驶员谢尔盖·亚历山大维奇不幸遇难。

2016年6月10日外媒报道，由于一架苏-27战斗机9日在莫斯科附近坠毁并导致飞行员丧生，俄罗斯空军已下令所有同型战机停飞，失事的战机隶属俄罗斯勇士飞行表演队。

2018年10月16日，参加乌克兰西部举行的“晴空-2018”多国军演的一架苏-27UB战斗机坠毁，一名乌军飞行员和一名美国飞行员在事故中丧生。12月15日，乌克兰一架苏-27战斗机在乌西北部日托米尔州坠毁，一名飞行员丧生。

2020年3月25日，俄罗斯一架苏-27战斗机在进行例行飞行时坠入黑海。战机在距离克里米亚半岛东南部滨海城市费奥多西亚约50千米的地方曾发出故障信号，之后从雷达上消失。

苏-27战斗机系列是俄国人的骄傲，出色的气动布局弥补了发动机与航电设备的不足，成为抗衡美国F-15、F-16战斗机的一代经典，苏-27战斗机系列的各型原型机与量产型号数目繁多，可达数十种，苏-27系列战斗机仍是俄罗斯空军现役的最强装备，与世界上所有优秀战机一样，在航空历史发展中写下辉煌的一页。

苏-27系列战斗机已经成为俄罗斯军机中最成功的机型，一方面用来保持俄罗斯空中力量的地位的重要基础之一；另一方面，出口到众多国家，获得巨大经济利益。

苏-27战斗机凭借着现代化的空气动力学外形、两台大功率涡轮喷气发动机产生的高推重比、较高的载油量、宽广的飞行高度和速度范围、高效的无线电系统以及现代化的导弹，苏-27可非常高效地拦截空中目标，不但可利用导弹实施远距离攻击，还可在近距离空战中占得上风。

苏-27战斗机主要是针对美国的F-16和F-15而设计的，具有机动性和敏捷性好、续航时间长等特点，可以进行超视距作战。“普加乔夫眼镜蛇”机动显示出了其优异的飞行性能和操纵性能，以及发动机良好的加速性，但其机载电子设备和座舱显示设备相对落后，不具隐身性能。以苏 -27战斗机为基础，俄罗斯先后发展了十余种改型，形成了从制空空战到对地攻击的一个全系列、高性能战斗机家族。（中国科普网、人民网、《名机点评》评）

当地时间2024年3月28日，塞瓦斯托波尔市市长表示，一架俄罗斯军用飞机在塞瓦斯托波尔附近坠海，飞行员弹射逃生。飞行员没有生命危险，已被救援人员救起，当地民用设施未损坏。有消息称，坠毁的或为一架苏-27战机。