เครื่องบินต้นแบบชุดแรกคือT-10-1และT-10-2ขับเคลื่อนด้วยเครื่องยนต์เทอร์โบเจ็ตLyulka AL-21 และมี ปีกรูปทรง โค้งมนพบว่าการออกแบบตามหลักอากาศพลศาสตร์ไม่เป็นที่น่าพอใจในระหว่างการก่อสร้าง ซึ่งได้รับการยืนยันตั้งแต่การบินครั้งแรก ของ T-10-1 ในวันที่ 20 พฤษภาคม 1977 ^{[ 6 ]}เครื่องบินผ่านการทดสอบในเดือนพฤศจิกายน 1983 และบริจาคให้กับพิพิธภัณฑ์กองทัพอากาศโซเวียตในช่วงปลายปี 1985 T-10-2 บินครั้งแรกในวันที่ 16 พฤษภาคม 1978 ในวันที่ 7 กรกฎาคม 1978 เครื่องบินตกและนักบินเสียชีวิต เครื่องบินเกินขีดจำกัด Gและแตกออกกลางอากาศหลังจากมีพฤติกรรมที่คาดเดาไม่ได้เมื่อดึงคันบังคับกลับ หน่วยข่าวกรองตะวันตกเรียกเครื่องบินต้นแบบเหล่านี้ว่า " Ram-K " ในตอนแรก โดยพบเห็นครั้งแรกจากภาพถ่ายดาวเทียมของตะวันตกที่ สนามบิน "Ramenskoye" ของ สถาบันวิจัยการบิน (LII) ที่Zhukovskyต่อมาเครื่องบินเหล่านี้ได้รับชื่อเรียกจาก NATOว่า "Flanker-A" ^{[ 7 ]}โรงงานผลิตเครื่องบิน Komsomolsk-on-Amur (KnAAPO) สร้างเครื่องบินชุดที่สอง คือT-10-3และT-10-4เริ่มตั้งแต่ปี 1978 เครื่องบินเหล่านี้เป็นรุ่นแรกที่ติดตั้งเครื่องยนต์ตามที่ตั้งใจไว้ คือเครื่องยนต์เทอร์โบแฟนLyulka AL-31และตัวครอบเครื่องยนต์ได้รับการออกแบบใหม่ให้เหมาะสม^{[ 8 ]} T-10-3 ถูกใช้สำหรับการทดสอบเครื่องยนต์ในตอนแรก โดยบินครั้งแรกเมื่อวันที่ 23 สิงหาคม 1979 หลังจากล่าช้าเนื่องจากปัญหาเครื่องยนต์ ในปี 1982 และ 1983 ได้ทำการทดสอบ STOBARบนบกสำหรับ การบิน ของกองทัพเรือ^{[ 9 ]} T-10-4 ถูกใช้สำหรับการทดสอบระบบอิเล็กทรอนิกส์การบินและอาวุธยุทโธปกรณ์ด้วยเรดาร์Mech ^{[ 10 ]}การทดสอบกับ T-10-4 และT-10-10 ในภายหลัง เผยให้เห็นข้อบกพร่องร้ายแรงของเรดาร์ Mech ^{[ 11 ]} KnAAPO สร้างเครื่องบินรุ่น "T-10-5" ที่ใช้เครื่องยนต์ AL-21 ชุดที่สาม ได้แก่T-10-5 , T-10-6 , T-10-9 , T-10-10และT-10-11สำหรับการทดสอบระบบอิเล็กทรอนิกส์การบิน^{[ 12 ]} T-10-6ถูกทำลายในเดือนตุลาคม พ.ศ. 2523 จากเหตุเพลิงไหม้บนพื้นดินที่เกิดจากท่อส่งเชื้อเพลิงรั่ว^{[ 13 ]} T-10-10 และ T-10-11 ได้ทำการทดสอบเรดาร์ การควบคุมอาวุธ และการกำหนดเป้าหมาย^{[ 14 ]}ต้นแบบเหล่านี้พบว่าน้ำหนักของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ การสิ้นเปลืองเชื้อเพลิง AL-31 และหลักอากาศพลศาสตร์ไม่เป็นไปตามข้อกำหนด^{[ 15 ]}

เครื่องบินได้รับการออกแบบใหม่ครั้งใหญ่ Sukhoi ยอมรับความร่วมมือที่มากขึ้นจาก SibNIA ซึ่งดำเนินการทดสอบอุโมงค์ลม อย่างกว้างขวาง มีการตรวจสอบเครื่องบินตะวันตกในยุคเดียวกันเพื่อหาแนวคิด การออกแบบใหม่ - T-10S - มีลักษณะคล้ายคลึงกับ T-10 เพียงผิวเผิน การออกแบบเสร็จสมบูรณ์ในปี 1980 และเป็นต้นแบบของ Su-27 รุ่นผลิต^{[ 16 ]}ต้นแบบ T-10S ชุดแรกที่บินได้คือT-10-7 (หรือT-10S-1 ) และT-10-12 (หรือT-10S-2 ) T-10-7 ถูกใช้สำหรับการทดสอบการควบคุม การบังคับเลี้ยว และ AL-31 ไม่มีเรดาร์หรือระบบอิเล็กทรอนิกส์สำหรับภารกิจ บินครั้งแรกเมื่อวันที่ 20 เมษายน 1981 และตกเมื่อวันที่ 3 กันยายน 1981 หลังจากเกิดความล้มเหลวร้ายแรงระหว่างบิน นักบินดีดตัวออกมาและรอดชีวิต แต่หัวหน้าโครงการถูกเปลี่ยนตัวและวิศวกรการบินถูกไล่ออก^{[ 17 ]}เครื่องบิน T-10-12 สร้างเสร็จโดย KnAAPO ในเดือนมีนาคม พ.ศ. 2524 เพื่อทดสอบระบบควบคุมการยิง ในวันที่ 23 ธันวาคม พ.ศ. 2524 เครื่องบินลำนี้แตกกลางอากาศและนักบินเสียชีวิต นักออกแบบทั่วไปของ Sukhoi ถูกไล่ออกหลังจากเกิดอุบัติเหตุ^{[ 18 ]} KnAAPO ผลิตเครื่องบินรุ่นเพิ่มเติมในปี พ.ศ. 2525 ได้แก่T-10-15 , T-10-17ถึงT-10-22 ^{[ 19 ]}และในปี พ.ศ. 2526 ได้แก่T-10-23ถึงT-10-27 [ ^{20 ] T} -10-17 เป็นเครื่องบินลำแรกที่สร้างขึ้นตามมาตรฐานการผลิตเต็มรูปแบบและบินครั้งแรกในวันที่ 26 พฤษภาคม พ.ศ. 2525 ^{[ 19 ]}ในปี พ.ศ. 2526 เครื่องบินลำนี้ลงจอดฉุกเฉินหลังจากสูญเสียปีกและครีบหางบางส่วนเนื่องจากโครงสร้างเสียหาย^{[ 21 ]}เครื่องบิน T-10-21 ตกเมื่อวันที่ 25 พฤษภาคม พ.ศ. 2527 หลังจากเกิดความล้มเหลวทางโครงสร้างของปีกส่วนหน้า นักบินดีดตัวออกมาและรอดชีวิต^{[ 21 ]}

เครื่องบินT-10S-3ได้รับการดัดแปลงและกำหนดชื่ออย่างเป็นทางการว่าP-42 ซึ่งสร้าง สถิติโลกหลายรายการ สำหรับเวลาในการไต่ระดับ ความ สูง ^{[ 22 ]}เอาชนะสถิติที่ตั้งไว้ในปี 1975 โดยเครื่องบินF-15 ที่ได้รับการดัดแปลงในลักษณะเดียวกันที่เรียกว่า "The Streak Eagle" ^{[ 23 ]}เครื่องบินP-42 "Streak Flanker" ถูกถอดอาวุธ เรดาร์ และอุปกรณ์ปฏิบัติการทั้งหมดออก ปลายครีบหาง บูมท้าย และรางปล่อยตัวที่ปลายปีกก็ถูกถอดออกเช่นกัน โดมเรดาร์คอมโพสิตถูกแทนที่ด้วยรุ่นโลหะที่เบากว่า เครื่องบินถูกลอกสีออก ขัดเงา และปิดช่องว่างและรอยต่อที่ก่อให้เกิดแรงต้านทั้งหมด เครื่องยนต์ได้รับการดัดแปลงเพื่อให้มีแรงขับเพิ่มขึ้น1,000 กก. (2,200 ปอนด์)ส่งผลให้อัตราส่วนแรงขับต่อน้ำหนักเกือบ 2:1 (สำหรับการเปรียบเทียบกับตัวอย่างมาตรฐาน โปรดดูข้อมูลจำเพาะ ) ^{[ 24 ] [ 25 ]}  

เครื่องบิน Su-27รุ่นผลิต(บางครั้ง เรียกว่า Su-27Sซึ่งนาโตกำหนดเป็น 'Flanker-B') เริ่มเข้าประจำการในกองทัพอากาศรัสเซีย ในปี 1985 แม้ว่าปัญหาในการผลิตจะทำให้ไม่สามารถใช้งานอย่างเต็มรูปแบบได้จนกระทั่งปี 1990 ^{[ 26 ]}เครื่องบิน Su-27 ประจำการทั้งในV-PVOและ Frontal Aviation การเปลี่ยนหน่วยปฏิบัติการไปใช้เครื่องบินประเภทนี้เกิดขึ้นโดยใช้ เครื่องบินฝึกสองที่นั่ง Su-27UB (ภาษารัสเซียสำหรับUchebno Boevoy - "เครื่องบินฝึกรบ" ซึ่งนาโตกำหนดเป็น 'Flanker-C') โดยนักบินนั่งเรียงกัน^{[ 27 ]}

ในช่วงที่กำลังออกแบบเครื่องบินฝึกหัด Flanker สำหรับกองทัพเรือ กองทัพอากาศโซเวียตกำลังประเมินหาเครื่องบินทดแทนสำหรับ เครื่องบินโจมตี Su-24 "Fencer"และเป็นที่ชัดเจนสำหรับนักวางแผนของโซเวียตในขณะนั้นว่า เครื่องบินทดแทน Su-24 จะต้องมีความสามารถในการรับมือกับการปะทะกับเครื่องบิน F-15 และ F-16 รุ่นใหม่ของอเมริกาได้ สำนักงานออกแบบซูโค่ยจึงมุ่งเน้นไปที่การดัดแปลงเครื่องบิน ฝึกหัด Su-27UBแบบสองที่นั่ง อย่างไรก็ตาม กองทัพอากาศโซเวียตชื่นชอบรูปแบบการจัดที่นั่งแบบเคียงข้างกัน (side-by-side) ที่ใช้ใน Su-24 มากกว่า เนื่องจากใช้งานได้ดีกว่าสำหรับภารกิจโจมตีที่มีภาระงานสูงและระยะเวลาปฏิบัติการที่ยาวนาน ดังนั้น แนวคิดของเครื่องบินฝึกนั่งเคียงข้างกันสำหรับ กองทัพเรือ จึงถูกนำมาใช้เป็นพื้นฐานในการพัฒนาSu-27IB (ภาษารัสเซียสำหรับIstrebityel Bombardirovshchik - "เครื่องบินขับไล่ทิ้งระเบิด") เพื่อทดแทน Su-24 ในปี 1983 เครื่องบินลำแรกที่ผลิตขึ้นบินครั้งแรกในช่วงต้นปี 1994 และเปลี่ยนชื่อเป็นSu-34 (ชื่อเรียกของ NATO คือ 'Fullback') ^{[ 28 ]}

การพัฒนารุ่นสำหรับกองทัพเรือโซเวียตซึ่งกำหนดชื่อเป็นSu-27K (มาจากKorabyelny - "ประจำการบนเรือ" ชื่อเรียกของนาโต้คือ 'Flanker-D') เริ่มขึ้นไม่นานหลังจากพัฒนารุ่นหลักสำหรับใช้งานบนบกเสร็จสิ้น เครื่องบินต้นแบบ T-10 บางลำถูกดัดแปลงเพื่อทดสอบคุณสมบัติของรุ่นสำหรับใช้งานบนเรือบรรทุกเครื่องบิน เครื่องบินต้นแบบที่ถูกดัดแปลงเหล่านี้ได้นำไปสู่ต้นแบบเฉพาะสำหรับกองทัพเรือโซเวียต ซึ่งกำหนดชื่อเป็น " T-10K " T-10K มี ปีกเล็กด้านหน้า (canards)ตะขอเกี่ยว (arresting hook)และระบบอิเล็กทรอนิกส์สำหรับการลงจอดบนเรือบรรทุกเครื่องบิน รวมถึงท่อเติมเชื้อเพลิงกลางอากาศแบบพับเก็บได้ แต่ไม่มีล้อลงจอดที่จำเป็นสำหรับการลงจอดบนเรือบรรทุกเครื่องบินหรือปีกพับได้ เครื่องบิน T-10K ลำแรกบินขึ้นครั้งแรกในเดือนสิงหาคม ปี 1987 โดยนักบินทดสอบชื่อดังของโซเวียตวิคเตอร์ ปูกาเชฟ (ผู้ซึ่งสาธิตการบินผาดโผนแบบคอบราโดยใช้เครื่องบิน Su-27 เป็นครั้งแรกในปี 1989) ทำการทดสอบบินขึ้นจาก ดาดฟ้า เรือบรรทุกเครื่องบิน แบบทางลาดสำหรับขึ้นลง บนบก บริเวณ ชายฝั่ง ทะเลดำที่ เมือง ซากีในสาธารณรัฐสังคมนิยมโซเวียตยูเครนเครื่องบินลำนี้ประสบอุบัติเหตุและสูญหายไปในปี 1988

ในขณะที่กำลังพัฒนา Flanker ของกองทัพเรือ สหภาพโซเวียตกำลังสร้างเรือบรรทุกเครื่องบิน รุ่นแรก และไม่มีประสบการณ์เกี่ยวกับเครื่องดีดด้วยไอน้ำและไม่ต้องการชะลอการนำเรือบรรทุกเครื่องบินมาใช้งาน ดังนั้นจึงตัดสินใจใช้วิธีการบินขึ้นที่ไม่ต้องใช้เครื่องดีด โดยการสร้างแรงขับเต็มที่กับแผ่นเบี่ยงแรงระเบิดจนกระทั่งเครื่องบินตัดผ่านตัวยึดที่ยึดไว้กับดาดฟ้า จากนั้นเครื่องบินรบจะเร่งความเร็วขึ้นไปบนดาดฟ้าไปยังทางลาดสกีและบินขึ้นสู่อากาศ^{[ 29 ]}

เครื่องบิน Su-27Kรุ่นผลิตมีคุณสมบัติที่จำเป็น ได้แก่ ล้อลงจอดที่แข็งแรงขึ้นพร้อมชุดล้อหน้าสองล้อ แพนหางและปีกที่พับได้ปีก เล็กด้านนอกที่ยื่นออกไปไกลขึ้นพร้อม แฟลปแบบช่องคู่ด้านใน และ แผ่นสลัตขอบหน้าขนาดใหญ่ขึ้นสำหรับการเข้าใกล้เรือบรรทุกเครื่องบินด้วยความเร็วต่ำส่วนขยายโคนขอบหน้า (LERX) ที่ได้รับการดัดแปลงพร้อมคานาร์ด มุมที่นั่งดีดตัวที่ได้รับการดัดแปลง ระบบควบคุมการบินแบบ Fly-by-wire ที่ได้รับการอัพเกรด ระบบไฮดรอลิกที่ได้รับการอัพเกรด ตะขอเกี่ยว และท่อเติมเชื้อเพลิงกลางอากาศแบบพับเก็บได้พร้อมไฟส่องสว่างแบบกางออกได้สองดวงที่จมูกเพื่อส่องสว่างเครื่องบินเติมเชื้อเพลิงในเวลากลางคืน Su-27K เริ่มการทดสอบบนเรือบรรทุกเครื่องบินในเดือนพฤศจิกายน พ.ศ. 2532 โดยมี Pugachev เป็นผู้ควบคุมอีกครั้ง บนเรือบรรทุกเครื่องบินลำแรกของโซเวียต ซึ่งในขณะนั้นเรียกว่าTbilisiและการปฏิบัติการบนเรือบรรทุกเครื่องบินอย่างเป็นทางการเริ่มขึ้นในเดือนกันยายน พ.ศ. 2534 ^{[ 30 ] [ 31 ]}

การพัฒนาเครื่องบินฝึกหัดสำหรับกองทัพเรือ ซึ่งเรียกว่าSu-27KUB (มาจากKorabyelny Uchebno-Boyevoy - "เครื่องบินฝึกหัดรบประจำเรือ") เริ่มขึ้นในปี 1989 โดยมีเป้าหมายเพื่อสร้างโครงสร้างเครื่องบินที่มีบทบาทสองอย่างสำหรับกองทัพเรือและกองทัพอากาศ เหมาะสำหรับภารกิจอื่นๆ เช่น การลาดตระเวน การเติมเชื้อเพลิงกลางอากาศ การโจมตีทางทะเล และการรบกวนสัญญาณ แนวคิดนี้ได้พัฒนาต่อยอดเป็นSu-27IB ( Su-34 "Fullback" ) สำหรับกองทัพอากาศโซเวียต เครื่องบินฝึกหัดสำหรับกองทัพเรือมีลำตัวส่วนหน้าได้รับการปรับปรุงใหม่เพื่อรองรับการจัดวางที่นั่งในห้องนักบินแบบเคียงข้างกัน โดยลูกเรือสามารถเข้าถึงห้องนักบินได้ผ่านบันไดในล้อหน้า และมีปีกเล็ก ปีกทรงตัว ครีบ และหางเสือที่ใหญ่ขึ้น ปีกมีจุดติดตั้งอาวุธเพิ่มเติม และตำแหน่งการพับปีกก็ถูกเลื่อนออกไปด้านนอกมากขึ้น ช่องรับอากาศเป็นแบบตายตัวและไม่มีอุปกรณ์ป้องกันความเสียหายจากวัตถุแปลกปลอมลำตัวส่วนกลางได้รับการเสริมความแข็งแรงเพื่อรองรับ น้ำหนักรวมสูงสุด 45 ตัน (99,000 ปอนด์)และปริมาตรภายในเพิ่มขึ้น 30% ต้นแบบแรกนี้คือ T-10V-1 บินครั้งแรกในเดือนเมษายน พ.ศ. 2533 โดยทำการทดสอบการเติมเชื้อเพลิงกลางอากาศและจำลองการลงจอดบนเรือบรรทุกเครื่องบินที่ทบิลิซี ต้นแบบที่สองคือ T-10V-2 สร้างขึ้นในปี พ.ศ. 2536 โดยมีถังเชื้อเพลิงภายในขนาดใหญ่ขึ้น สันลำตัวขยายใหญ่ขึ้น หางยาวขึ้น และล้อลงจอดหลักแบบคู่เรียงกัน^{[ 28 ]}

ในปี พ.ศ. 2534 โรงงานผลิตที่ KnAAPO และIrkutskได้พัฒนาเครื่องบิน Su-27 รุ่นส่งออก ได้แก่เครื่องบินขับไล่ที่นั่งเดี่ยวSu-27SK และ เครื่องบินฝึกสองที่นั่งSu-27UBK (ตัวอักษร Kในทั้งสองรุ่นเป็นภาษารัสเซียแปลว่า " K ommercheskiy" ซึ่งแปลว่า "เชิงพาณิชย์") ^{[ 32 ] [ 33 ]}ซึ่งได้ส่งออกไปยังประเทศจีนเวียดนามเอธิโอเปียและอินโดนีเซีย^[ 34 ^] หลังจากการล่มสลายของสหภาพโซเวียตในปี พ.ศ. 2534 รัสเซียซึ่งเป็นรัฐสืบทอด ได้เริ่มพัฒนาเครื่องบิน Su-27 รุ่นขั้นสูง ได้แก่Su-30 , Su-33 , Su-34, ^Su -35และSu- 37

ตั้งแต่ปี พ.ศ. 2541 เครื่องบินSu-27SK สำหรับส่งออกได้ ถูกผลิตเป็นShenyang J-11ในประเทศจีนภายใต้ใบอนุญาต เครื่องบินที่ผลิตภายใต้ใบอนุญาตลำแรกซึ่งประกอบใน Shenyangจากชุดอุปกรณ์ที่รัสเซียจัดหามา ได้ทำการทดสอบการบินเมื่อวันที่ 16 ธันวาคม พ.ศ. 2541 เครื่องบินรุ่นที่ผลิตภายใต้ใบอนุญาตเหล่านี้ ซึ่งมีจำนวน 100 ลำ ได้รับการกำหนดชื่อเป็น J-11A รุ่นถัดไปคือ J-11B ได้นำระบบที่จีนพัฒนาขึ้นมาใช้ในโครงสร้างลำตัวเครื่องบินSu-27SK อย่างกว้างขวาง ^{[ 35 ]}

เริ่มตั้งแต่ปี 2547 กองทัพอากาศรัสเซียได้เริ่มปรับปรุงฝูงบิน Su-27 ('Flanker-B') ของโซเวียตเดิมครั้งใหญ่ รุ่นที่ได้รับการอัพเกรดนั้นถูกกำหนดให้เป็นSu-27SM (ภาษารัสเซียแปลว่า " Seriyniy Modernizovanniy " - แปลตรงตัวว่า " รุ่นปรับปรุงใหม่ ") ซึ่งรวมถึงการอัพเกรดขีดความสามารถในการโจมตีทางอากาศด้วยขีปนาวุธ R-77ที่มีหัวเรดาร์นำทางแบบแอคทีฟ เครื่องบินขับไล่ Su-27SM ที่ได้รับการปรับปรุงใหม่นี้จัดอยู่ในรุ่นที่ 4+ขีดความสามารถในการโจมตีได้รับการปรับปรุงด้วยการเพิ่มขีปนาวุธต่อต้านอากาศยานKh -29T/TE/LและKh-31P/Kh-31A และ ระเบิดอัจฉริยะ KAB-500KR/KAB-1500KRระบบอิเล็กทรอนิกส์การบินก็ได้รับการอัพเกรดเช่นกัน^{[ 36 ]}ปัจจุบันกองทัพอากาศรัสเซียกำลังได้รับเครื่องบินที่ได้รับการปรับปรุงให้เป็นไปตามมาตรฐาน SM3 ประสิทธิภาพของเครื่องบินในการโจมตีเป้าหมายทางอากาศและภาคพื้นดินเพิ่มขึ้น 2 และ 3 เท่าเมื่อเทียบกับรุ่น Su-27 พื้นฐาน Su-27SM3 มีสถานีเพิ่มเติมอีก 2 แห่งใต้ปีกและโครงสร้างลำตัวที่แข็งแรงกว่ามาก เครื่องบินลำนี้ติดตั้งระบบวิทยุอิเล็กทรอนิกส์บนเครื่องบินแบบใหม่และอาวุธทางอากาศที่ใช้งานได้หลากหลายมากขึ้น ห้องนักบินของเครื่องบินมีจอแสดงผลแบบมัลติฟังก์ชั่น^{[ 37 ]}

เครื่องบินรบ Su-30 เป็นเครื่องบินสองที่นั่งอเนกประสงค์ที่พัฒนามาจากSu-27UBKและได้รับการออกแบบมาเพื่อการส่งออก โดยพัฒนาเป็นสองรุ่นหลัก รุ่นส่งออกสำหรับประเทศจีนคือSU-30MKK ('Flanker-G') ซึ่งบินครั้งแรกในปี 1999 ส่วนอีกรุ่นหนึ่งพัฒนาขึ้นเพื่อส่งออกไปยังประเทศอินเดียคือSu-30MKI ('Flanker-H') ซึ่งส่งมอบในปี 2002 และมีอย่างน้อยห้าแบบย่อยอื่นๆ

Su-33 คือเครื่องบินรบรุ่นของกองทัพเรือรัสเซีย ซึ่งดัดแปลงมาจาก Su-27K ของสหภาพโซเวียต โดยสำนักงานออกแบบซูโค่ยได้เปลี่ยนชื่อรุ่นหลังจากปี 1991 ทั้งสองรุ่นมีชื่อเรียกตามระบบนาโต้ว่า 'Flanker-D'

Su-34 เป็นเครื่องบินรบของรัสเซียที่พัฒนามาจากSu-27IB ในยุคโซเวียต ซึ่งพัฒนามาจาก เครื่องบินฝึกปฏิบัติการ Su-27KUB ของกองทัพเรือโซเวียต ก่อนหน้านี้เคยถูกเรียกว่าSu- 32MF

รุ่นที่ใหม่ที่สุดและทันสมัยที่สุดของ Su-27 คือSu-35S (" Sซีเรียล") ก่อนหน้านี้ Su-35 ถูกเรียกว่าSu-27M , Su-27SM2 ​​และSu- 35BM ^{[ 38 ]}

Su-37 เป็นเครื่องสาธิตเทคโนโลยีขั้นสูงที่พัฒนามาจากต้นแบบ Su-35 โดยมีหัวฉีดปรับทิศทางแรงขับที่ทำจากไทเทเนียมแทนเหล็ก และโครงสร้างลำตัวที่ได้รับการปรับปรุงใหม่ซึ่งประกอบด้วยคาร์บอนไฟเบอร์และโลหะผสม Al-Li ในสัดส่วนสูง ^{[ 39 ]}มีการสร้างเพียงสองลำ และในปี 2545 ลำหนึ่งประสบอุบัติเหตุ ทำให้โครงการต้องยุติลง อย่างไรก็ตาม การปรับปรุงของ Su-37 ได้ถูกนำไปใช้ในรุ่น Flanker ใหม่ เช่นSu-35SและSu- 30MKI ^{[ 40 ]}

กองทัพอากาศโซเวียตเริ่มรับมอบเครื่องบิน Su-27 ในเดือนมิถุนายน พ.ศ. 2528 ^{[ 26 ]}หน่วยแนวหน้าหน่วยแรกที่ได้รับมอบ Su-27 คือกองบินขับไล่ที่ 831ณฐานทัพอากาศมีร์โฮรอด สาธารณรัฐสังคมนิยม โซเวียตยูเครนในเดือนพฤศจิกายน พ.ศ. 2528 ^{[ 43 ] [ 44 ]}และเริ่มใช้งานอย่างเป็นทางการในเดือนสิงหาคม พ.ศ. 2533 ^{[ 26 ]}

เมื่อวันที่ 13 กันยายน พ.ศ. 2530 เครื่องบินรบโซเวียต Su-27 หมายเลข 36 ซึ่งติดอาวุธครบครัน ได้สกัดกั้นเครื่องบินลาดตระเวนทางทะเลLockheed P-3 Orion ของนอร์เวย์ ที่บินอยู่เหนือทะเลบาเรนต์เครื่องบินรบโซเวียตได้บินเฉียดใกล้หลายครั้ง และชนกับ P-3 ในการบินเฉียดครั้งที่สาม Su-27 จึงถอนตัวออกไป และเครื่องบินทั้งสองลำลงจอดอย่างปลอดภัยที่ฐานทัพของตน^{[ 45 ]}

เครื่องบินเหล่านี้ถูกใช้โดยกองทัพอากาศรัสเซียในช่วงสงครามปี 1992–1993 ในอับคาเซียเพื่อต่อต้านกองกำลังจอร์เจีย มีรายงานว่าเครื่องบินขับไล่ลำหนึ่งซึ่งขับโดยพันตรี Vatslav Aleksandrovich Shipko (Вацлав Александрович Шипко) ถูกยิงตกโดยฝ่ายเดียวกันเองโดยS-75M Dvinaเมื่อวันที่ 19 มีนาคม 1993 ขณะสกัดกั้นเครื่องบิน Su-25 ของจอร์เจียที่กำลังให้การสนับสนุนทางอากาศอย่างใกล้ชิด นักบินเสียชีวิต^{[ 46 ] [ 47 ]}

ในสงครามเซาท์ออสเซเทียปี 2551รัสเซียใช้เครื่องบิน Su-27 เพื่อเข้าควบคุมน่านฟ้าเหนือ เมือง ทสคินวาลีเมืองหลวงของเซาท์ออสเซเทีย^{[ 48 ] [ 49 ]}

เมื่อวันที่ 7 กุมภาพันธ์ 2556 เครื่องบิน Su-27 สองลำได้รุกล้ำน่านฟ้าญี่ปุ่นบริเวณเกาะริชิริใกล้ฮอกไกโด เป็นเวลาสั้นๆ โดยบินลงใต้เหนือทะเลญี่ปุ่นก่อนจะวกกลับไปทางเหนือ^{[ 50 ]} เครื่องบินขับไล่ Mitsubishi F-2จำนวนสี่ลำถูกส่งขึ้นไปตรวจสอบด้วยสายตาเพื่อยืนยันเครื่องบินรัสเซีย^{[ 51 ]}และเตือนทางวิทยุให้ออกจากน่านฟ้า^{[ 52 ]}กระทรวงกลาโหม ญี่ปุ่นได้เผยแพร่ ภาพถ่ายของเครื่องบิน Su-27 หนึ่งในสองลำที่ถ่ายโดยนักบินJASDF [ ^{53 ] รัสเซีย}ปฏิเสธการรุกล้ำ โดยกล่าวว่าเครื่องบินเหล่านั้นกำลังทำการบินตามปกติใกล้หมู่เกาะคูริลที่เป็นข้อพิพาท^{[ 50 ]}

รัสเซียมีแผนที่จะทดแทน Su-27 และ Mikoyan MiG-29 ด้วยSukhoi Su-57ซึ่งเป็นเครื่องบินขับไล่สองเครื่องยนต์อเนกประสงค์รุ่นที่ห้า ในที่สุด ^{[ 54 ]}

ฝูงบิน Su-27SM3 ถูกส่งไปประจำการที่ซีเรียในเดือนพฤศจิกายน พ.ศ. 2558 ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของการแทรกแซงทางทหารของรัสเซียในสงครามกลางเมืองซีเรีย^{[ 55 ] [ 56 ]}

เครื่องบิน Su-27 ของรัสเซียตกในทะเลดำเมื่อวันที่ 25 มีนาคม 2020 ด้วยสถานการณ์ที่ลึกลับ ไม่พบนักบิน^{[ 57 ]}หลังจากความพยายามช่วยเหลือครั้งใหญ่ที่ถูกขัดขวางโดยสภาพอากาศเลวร้ายซึ่งเกี่ยวข้องกับเฮลิคอปเตอร์ 4 ลำ เรือพลเรือนและเรือทหาร 11 ลำ และโดรนหลายลำ ตำแหน่งสุดท้ายของเครื่องบินอยู่ห่างจากเมืองเฟโอโดเซียประมาณ 50 กิโลเมตร ^{[ 58 ]}

จีนเป็นลูกค้าส่งออกรายแรกของ Su-27 และเป็นลูกค้าเพียงรายเดียวที่ได้รับการเสนอขายและจำหน่าย Su-27 ก่อนการล่มสลายของสหภาพโซเวียต^{[ 59 ]}จีนได้รับเครื่องบินที่สร้างโดยโซเวียต/รัสเซียทั้งหมด 76 ลำ ได้แก่ Su-27SK จำนวน 36 ลำ และ Su-27UBK จำนวน 40 ลำ^{[ 60 ]}

การเจรจากับสหภาพโซเวียตเริ่มต้นในเดือนมิถุนายน พ.ศ. 2533 สำหรับเครื่องบิน MiG-29 และ Su-24 และในเดือนตุลาคม จีนก็สนใจเครื่องบิน Su-27 ที่มีประสิทธิภาพมากกว่า^{[ 61 ]}จีนเรียกการซื้อครั้งนี้ว่า "โครงการ 906" ในเดือนกุมภาพันธ์ พ.ศ. 2534 เครื่องบิน Su-27 ได้ทำการสาธิตการบินที่สนามบินหนานหยวนของปักกิ่ง^{[ 59 ]}

ในเดือนพฤษภาคม พ.ศ. 2534 จีนสั่งซื้อเครื่องบิน Su-27 จำนวน 24 ลำ อาวุธ และเครื่องจำลองการบิน^{[ 62 ]} 70% ของการชำระเงินเป็นการแลกเปลี่ยน^{[ 60 ]} กับ สินค้าอุตสาหกรรมเบาและอาหาร"คุณภาพต่ำ" ^{[ 63 ] [ 60 ]}สภาพเศรษฐกิจที่ย่ำแย่ของสหภาพโซเวียตทำให้จีนมีอำนาจต่อรองมากขึ้น^{[ 63 ]}การประเมินต้นทุนในปี พ.ศ. 2538 อยู่ที่ 1.3-1.5 พันล้านดอลลาร์สหรัฐ^{[ 61 ]}เครื่องบิน 12 ลำแรก - Su-27SK จำนวน 8 ลำ และ Su-27UBK จำนวน 4 ลำ - ถูกส่งมอบในช่วงปลายปี พ.ศ. 2534 ^{[ 59 ]}อีก 12 ลำถูกส่งมอบในปี พ.ศ. 2535 ^{[ 59 ] [ 63 ]}ชุดแรกประจำการอยู่ที่ฐานทัพอากาศอู่หูในช่วงต้นทศวรรษ พ.ศ. 2533 ^{[ 64 ]}เครื่องบินเหล่านี้ติดตั้ง เรดาร์ N001Eและสามารถโจมตีเป้าหมายได้ครั้งละ 1 เป้าหมาย รุ่นต่อมาใช้ N001P และสามารถโจมตีเป้าหมายได้สองเป้าหมายพร้อมกัน^{[ 60 ]}อีกสองลำ^{[ 59 ] [ 61 ]} - อาจเป็นเครื่องฝึก Su-27UB ^{[ 61 ]} - ได้รับการสั่งซื้อหรือรับภายในสิ้นปี 1992 ^{[ 59 ] [ 61 ]}ในเดือนธันวาคม 1999 จีนสั่งซื้อ Su-27UBK จำนวน 28 ลำเพื่อใช้เป็นเครื่องฝึก 12 ลำแรกถูกส่งมอบในเดือนธันวาคม 2000 ส่วนที่เหลือถูกส่งมอบภายในเดือนกันยายน 2009 ^{[ 60 ]}

ในปี พ.ศ. 2538 เงื่อนไขการชำระเงินและขอบเขตของข้อตกลงได้เปลี่ยนแปลงไป จีนตกลงที่จะจ่ายเฉพาะเงินดอลลาร์สหรัฐและรัสเซียตกลงที่จะอนุญาตให้จีนผลิต Su-27 ภายใต้ใบอนุญาตในชื่อ J-11 ^{[ 60 ]}ผู้เจรจาของรัสเซียไม่ได้รับอนุญาตจากรัฐบาลรัสเซียให้ตกลงในข้อหลังนี้ จีนได้รับ Su-27SK จำนวน 18 ลำ และ Su-27UBK จำนวน 6 ลำ ในปี พ.ศ. 2538-2539 ^{[ 63 ] [ 60 ]}

ตลอดปี 2012 เครื่องบิน Su-27 ของจีนไม่สามารถยิงขีปนาวุธอากาศสู่อากาศ R-77 ได้เนื่องจากข้อจำกัดของระบบควบคุมการยิง^{[ 60 ]}

เอธิโอเปียสั่งซื้อเครื่องบิน Su-27 ลำแรกจากรัสเซียในปี 1998 โดยทำข้อตกลงซื้อเครื่องบิน Su-27 ส่วนเกินจำนวน 8 ลำ (รวมถึงเครื่องบินฝึก Su-27UB จำนวน 2 ลำ) ในราคา 150 ล้านดอลลาร์สหรัฐ ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของโครงการปรับปรุงให้ทันสมัยในช่วงสงครามกับเอริเทรีย เครื่องบิน Su-27 ลำแรกถูกถอดประกอบที่คราสโนดาร์และบรรทุกขึ้นเครื่องบินAntonov An-22ในเดือนธันวาคม และส่งมอบในเดือนเดียวกันนั้น^{[ 65 ]}นักบินชาวเอธิโอเปียชุดแรกได้รับการฝึกฝนที่เดเบร-เซอิตโดยชาวรัสเซีย (ในปี 1999 หรือหลังจากนั้น) และหลังจากฝึกฝนนักบินชุดที่สองแล้ว ฝูงบินขับไล่ที่ 5 ก็ได้รับการจัดตั้งขึ้นใหม่อย่างเป็นทางการที่เดเบร-เซอิตเช่นกัน อุบัติเหตุครั้งแรกของเครื่องบิน Su-27 ในกองทัพเอธิโอเปียเกิดขึ้นในเดือนธันวาคม 1998 เมื่อร้อยโท Abaniyeh ประสบอุบัติเหตุตกขณะฝึกบินกลางคืน ทำให้นักบินเสียชีวิต ความสูญเสียครั้งที่สองเกิดขึ้นเมื่อวันที่ 6 มกราคม พ.ศ. 2542 เมื่อเครื่องบิน Su-27US ที่ขับโดยพันเอก (เกษียณแล้ว) วีเชสลาฟ ไมซิน (ครูฝึกชาวรัสเซีย) ตกขณะทำการตรวจสอบการบินหลังการประกอบ โดยนักบินสามารถดีดตัวออกจากเครื่องได้อย่างปลอดภัย เครื่องบินลำนี้ถูกแทนที่ด้วยเครื่องบินอีกลำจากคลังของกองทัพอากาศรัสเซียภายในไม่กี่วันโดย Promexport ^{[ 65 ]}เมื่อวันที่ 29 สิงหาคม พ.ศ. 2542 เครื่องบิน Su-27 ของกองทัพอากาศเอธิโอเปียอ้างว่าได้ยิงเครื่องบินLearjet 35A (N350JF) ของแอฟริกาใต้ ตก โดยใช้ขีปนาวุธ R-73 ^{[ 66 ]}เครื่องบิน Su-27 ได้เข้ามาแทนที่เครื่องบินMikoyan-Gurevich MiG-21 ที่ล้าสมัย ซึ่งเป็นเครื่องบินขับไล่ครองอากาศ หลัก ของกองทัพอากาศเอธิโอเปียระหว่างปี พ.ศ. 2520 ถึง พ.ศ. 2542 ^{[ 67 ]}

เครื่องบิน Su-27 เข้าประจำการในกองทัพแองโกลาในช่วงกลางปี ​​2000 ระหว่างสงครามกลางเมืองแองโกลามีรายงานว่าเครื่องบิน Su-27 ลำหนึ่งถูกยิงตกโดยขีปนาวุธต่อต้านอากาศยานแบบ พกพา Strela-3 จำนวน 9K34 ลูกโดยกองกำลัง UNITAเมื่อวันที่ 19 พฤศจิกายน 2000 ^{[ 68 ] [ 73 ]}

เครื่องบินขับไล่แบบ Flanker ของอินโดนีเซียจำนวน 4 ลำ รวมถึง Su-27 ได้เข้าร่วม การฝึก ซ้อม Pitch Black ที่จัดขึ้นทุกสองปีในออสเตรเลียเป็นครั้งแรกเมื่อวันที่ 27 กรกฎาคม 2555 โดยเครื่องบิน Su-27 สองลำและ Sukhoi Su-30 สองลำ ได้เดินทางมาถึงดาร์วิน ประเทศออสเตรเลีย โดยมีเครื่องบิน F/A-18 Hornet สองลำจากฝูงบินที่77กองทัพอากาศออสเตรเลีย คอยคุ้มกัน [ 74 ^{]การฝึก}ซ้อม Pitch Black 12 จัดขึ้นระหว่างวันที่ 27 กรกฎาคม ถึง 17 สิงหาคม 2555 โดยมีบุคลากร 2,200 คน และเครื่องบินมากถึง 94 ลำ จากออสเตรเลีย อินโดนีเซีย สิงคโปร์ ไทย นิวซีแลนด์ และสหรัฐอเมริกา เข้าร่วม^{[ 75 ]}

กองทัพอากาศยูเครนได้รับมรดกเครื่องบิน Su-27 ประมาณ 66-70 ลำหลังจากการล่มสลายของสหภาพโซเวียต^{[ 76 ]}การขาดแคลนเงินทุนประกอบกับความต้องการการบำรุงรักษาที่สูงของ Su-27 ทำให้เกิดการขาดแคลนอะไหล่และการบริการที่ไม่เพียงพอ โดยมีเครื่องบินใช้งานอยู่ประมาณ 34 ลำ ณ ปี 2019 ^{[ 77 ] [ 78 ]}การขาดแงบประมาณเป็นเวลาหลายปีหมายความว่ากองทัพอากาศไม่ได้รับ Su-27 ใหม่ตั้งแต่ปี 1991 ระหว่างปี 2007 ถึง 2017 มีการขายเครื่องบินรบมากถึง 65 ลำในต่างประเทศ^{[ 79 ]}รวมถึง Su-27 จำนวน 9 ลำ^{[ 43 ]}ในปี 2009 ท่ามกลางความสัมพันธ์ที่ตกต่ำกับรัสเซียกองทัพอากาศยูเครนเริ่มประสบปัญหาในการจัดหาอะไหล่จาก Sukhoi ^{[ 43 ]}มีเครื่องบิน Su-27 เพียง 19 ลำเท่านั้นที่ใช้งานได้ในขณะที่รัสเซียผนวกไครเมียและสงครามในดอนบาส ในเวลาต่อมา ในปี 2557 ^{[ 43 ]}หลังจากการรุกรานของรัสเซียยูเครนได้เพิ่มงบประมาณทางทหารทำให้สามารถนำเครื่องบิน Su-27 ที่เก็บไว้กลับมาใช้งานได้^{[ 79 ] [ 80 ]}

โรงงานซ่อมเครื่องบิน "MiGremont"ในเมืองซาโปริชเชียเริ่มปรับปรุงเครื่องบิน Su-27 ให้เป็นไปตามมาตรฐานNATO ในปี 2012 ซึ่งเกี่ยวข้องกับการปรับปรุงเล็กน้อยของอุปกรณ์เรดาร์ ระบบนำทาง และอุปกรณ์สื่อสาร เครื่องบินที่ได้รับการดัดแปลงนี้ได้รับการกำหนดชื่อเป็น Su-27P1M และ Su-27UB1M กระทรวงกลาโหมยอมรับโครงการนี้เมื่อวันที่ 5 สิงหาคม 2014 ^{[ 80 ]}และเครื่องบินสองลำแรกได้รับการส่งมอบอย่างเป็นทางการให้กับกองบินยุทธวิธีที่ 831ในเดือนตุลาคม 2015 ^{[ 81 ]}แม้จะมีการปรับปรุงแล้ว ระบบอิเล็กทรอนิกส์การบินและขีปนาวุธของเครื่องบิน Su-27 ของยูเครนก็ยังคง "ล้าหลังกว่า" ของรัสเซียอยู่สองรุ่น^{[ 82 ]}

ในปี 2014 ระหว่างการผนวกไครเมีย เครื่องบินรบ Su-27 ของกองทัพอากาศยูเครนถูกส่งขึ้นสกัดกั้นเครื่องบินรบรัสเซียเหนือน่านฟ้าของยูเครนเหนือทะเลดำในวันที่ 3 มีนาคม^{[ 83 ]}เนื่องจากไม่มีการต่อต้านทางอากาศและมีเครื่องบินอื่น ๆ ที่พร้อมสำหรับการโจมตีภาคพื้นดิน เครื่องบิน Su-27 ของยูเครนจึงมีบทบาทเพียงเล็กน้อยในสงครามในดอนบาสจนถึงวันที่ 24 กุมภาพันธ์ 2022 มีการบันทึกภาพเครื่องบิน Su-27 ของยูเครนบินต่ำ และมีรายงานว่าบินคุ้มกันด้านบน ลาดตระเวนทางอากาศ และในที่สุดก็คุ้มกันหรือสกัดกั้นการจราจรทางอากาศพลเรือนเหนือยูเครนตะวันออก^{[ 84 ] [ 85 ]} วิดีโอที่ถ่ายจากเครื่องบิน Su-27 ที่บินต่ำซึ่งเกี่ยวข้องกับปฏิบัติการนี้เผยให้เห็นว่าพวกมันติดตั้ง ขีปนาวุธอากาศสู่อากาศ R-27 และ R-73 ^{[ 86 ]}

ในปี 2018 เกิดอุบัติเหตุร้ายแรงสองครั้งที่เกี่ยวข้องกับเครื่องบิน Su-27 ของยูเครน เมื่อวันที่ 16 ตุลาคม เครื่องบิน Su-27UB1M ของยูเครนที่ขับโดยพันเอกอีวาน เปเตรนโก ประสบอุบัติเหตุตกในระหว่างการฝึกซ้อมร่วมระหว่างยูเครน และกองทัพอากาศ สหรัฐฯ "Clear Sky 2018" ที่ฐานทัพอากาศสตารอคอสเตียนตินิฟ ที่นั่งที่สองเป็นของพันโทเซธ เนห์ริง นักบินจากกองบินขับไล่ที่ 144ของ กองกำลัง พิทักษ์อากาศแห่งชาติแคลิฟอร์เนียนักบินทั้งสองเสียชีวิตในอุบัติเหตุที่เกิดขึ้นประมาณ 17:00  น. ตามเวลาท้องถิ่นในจังหวัดคเมลนิตสกีทางตะวันตกของยูเครน^{[ 87 ] [ 88 ]}เมื่อวันที่ 15 ธันวาคม เครื่องบิน Su-27 ตกขณะลงจอดห่างจากฐานทัพอากาศโอเซร์เนในแคว้นจีโตมีร์ ประมาณ 2 กม. (1 ไมล์)หลังจากทำการบินฝึก พันตรีโฟเมนโก อเล็กซานเดอร์ วาซิลิเยวิช เสียชีวิต^{[ 89 ]}  

เมื่อวันที่ 29 พฤษภาคม 2020 เครื่องบิน Su-27 ของยูเครนได้เข้าร่วมในกองกำลังทิ้งระเบิดในยุโรปร่วมกับเครื่องบินทิ้งระเบิด B-1B เป็นครั้งแรกในภูมิภาคทะเลดำ^{[ 90 ]}เมื่อวันที่ 4 กันยายน 2020 เครื่องบินทิ้งระเบิด B-52 จำนวน 3 ลำจากกองบินทิ้งระเบิดที่ 5 ฐานทัพอากาศมิโนต์ รัฐ นอร์ทดาโคตาได้ทำการฝึกซ้อมบูรณาการที่สำคัญกับเครื่องบิน MiG-29 และ Su-27 ของยูเครนภายในน่านฟ้าของยูเครน^{[ 91 ]}

ที-10 ("แฟลงเกอร์-เอ")

การกำหนดค่าต้นแบบเริ่มต้น^{[ 117 ]}

ที-10เอส ("แฟลงเกอร์-เอ")

การกำหนดค่าต้นแบบที่ได้รับการปรับปรุงให้คล้ายคลึงกับข้อกำหนดการผลิตมากขึ้น^{[ 117 ]}

พี-42

รุ่นพิเศษที่สร้างขึ้นเพื่อทำลายสถิติเวลาในการไต่ระดับ เครื่องบินลำนี้ได้ถอดอาวุธ เรดาร์ และสีออกทั้งหมด ซึ่งช่วยลดน้ำหนักเหลือ14,100 กก. (31,100 ปอนด์)นอกจากนี้ยังมีเครื่องยนต์ที่ได้รับการปรับปรุง คล้ายกับ โครงการ F-15 Streak Eagle ของสหรัฐฯ ระหว่างปี 1986 ถึง 1988 เครื่องบินลำนี้ได้สร้างและทำลายสถิติการไต่ระดับหลายรายการจาก Streak Eagle สถิติหลายรายการเหล่านี้ (เช่น เวลาในการไต่ระดับถึง 3,000 ม., 6,000 ม., 9,000 ม. และ 12,000 ม.) ยังคงเป็นสถิติปัจจุบัน ณ ปี 2019 ^{[ 118 ] [ 119 ]}      

ซู-27 ("แฟลงเกอร์-เอ")

^{[ 117 ]}ชุดการผลิตก่อนการผลิตที่สร้างขึ้นในจำนวนน้อยโดยใช้เครื่องยนต์ AL-31

Su-27S (Su-27 / "Flanker-B")

^{[ 117 ] [ 120 ]}เครื่องบินที่นั่งเดี่ยวรุ่นแรกที่ผลิตด้วยเครื่องยนต์ AL-31F ที่ได้รับการปรับปรุง "T-10P"

Su-27P (Su-27 / "Flanker-B")

^{[ 117 ] [ 120 ]}รุ่นมาตรฐาน แต่ไม่มีระบบควบคุมอาวุธอากาศสู่พื้นดินและสายไฟ และถูกจัดสรรให้กับกำลังป้องกันภัยทางอากาศของโซเวียตมักถูกกำหนดให้เป็น Su-27 โดยไม่มี -P ^{[ 121 ]}

Su-27UB ("Flanker-C")

^{[ 117 ] [ 120 ]}เครื่องฝึกบินสองที่นั่งสำหรับใช้งานจริงรุ่นเริ่มต้น

Su-27K ( Su-33 / "Flanker-D")

^{[ 117 ] [ 120 ]}เครื่องบินที่นั่งเดี่ยวแบบใช้เรือบรรทุกเครื่องบิน มีปีกพับได้อุปกรณ์ยกตัวสูงและหยุดเครื่องบินสร้างขึ้นในจำนวนน้อย โดยเป็นไปตามต้นแบบและเครื่องสาธิต

Su-27KUB (Su-33UB)

เครื่องบินฝึกและรบสองที่นั่ง ดัดแปลงมาจาก Su-27K และ Su-27KU โดยมีที่นั่งเคียงข้างกันเหมือนกับSu-34มีการสร้างต้นแบบเพียงหนึ่งลำ

ซู-27 กม.

เครื่องบินขับไล่ประจำเรือบรรทุกเครื่องบินที่วางแผนไว้จากเครื่องบินขับไล่ Su-27 พื้นฐานที่มีปีกกวาดกลับด้าน ซึ่งต่อมาถูกนำไปเชื่อมโยงกับ Su-47ที่ คล้ายคลึงกัน ^{[ 122 ]}

ซู-27เอ็ม ( ซู-35 / ซู-37 / "แฟลงเกอร์-อี/เอฟ")

^{[ 123 ] [ 124 ]}ต้นแบบที่ได้รับการปรับปรุงสำหรับเครื่องบิน Su-27S แบบที่นั่งเดี่ยวอเนกประสงค์ขั้นสูง ซึ่งรวมถึงต้นแบบ "Su-35UB" แบบสองที่นั่งด้วย

Su-27PU ( ซู-30 / "แฟลงเกอร์-ซี")

^{[ 117 ] [ 120 ]}เครื่องบินสกัดกั้น Su-27P รุ่นสองที่นั่ง ออกแบบมาเพื่อสนับสนุนเครื่องบินสกัดกั้น Su-27P, MiG-31 และเครื่องบินสกัดกั้นอื่นๆ รุ่นที่นั่งเดียว ในหน่วย PVO พร้อมข้อมูลทางยุทธวิธี ต่อมารุ่นนี้ได้เปลี่ยนชื่อเป็น Su-30 และดัดแปลงเป็นเครื่องบินขับไล่อเนกประสงค์เพื่อตลาดส่งออกเป็นหลัก ซึ่งแตกต่างจากวัตถุประสงค์ดั้งเดิมของเครื่องบิน

ซู-32 (ซู-27IB)

เครื่องบิน โจมตีระยะไกลแบบสองที่นั่ง ออกแบบให้มีที่นั่งเคียงข้างกันในส่วนหัวทรง "ตุ่นปากเป็ด" เป็นต้นแบบของ Su-32FN และ Su-34

Su-27PD ("Flanker-B")

เครื่องบินต้นแบบที่นั่งเดี่ยวพร้อมการปรับปรุง เช่นท่อเติมเชื้อเพลิง กลาง อากาศ

Su-30M/MK/MKK/MK2 ("Flanker-G")

เครื่องบินขับไล่สองที่นั่งอเนกประสงค์รุ่นใหม่ มีการสร้าง Su-30M จำนวนหนึ่งเพื่อการประเมินของรัสเซียในช่วงกลางทศวรรษ 1990 แต่ความพยายามนั้นไม่ประสบผลสำเร็จมากนัก รุ่นส่งออก Su-30MK นั้นถูกสร้างขึ้นเป็นเครื่องบินสาธิตสองรุ่นที่มีระดับความสามารถแตกต่างกัน รุ่นต่างๆ ได้แก่Su-30MKKสำหรับกองทัพอากาศปลดปล่อยประชาชนจีน (PLAAF) และ Su-30MK2 สำหรับยูกันดา เวียดนาม และประเทศอื่นๆ

Su-30MKI/MKM/MKA/SM/SME/SM2 ("แฟลงเกอร์-H")

ได้รับการอัพเกรดอย่างมากด้วย เครื่องยนต์ Saturn AL-31FP ใหม่ พร้อมระบบควบคุมแรงขับแบบ 3 มิติ และปีกเล็กด้านหน้า ซึ่งทั้งสองอย่างได้รับแรงบันดาลใจจากSukhoi Su-34 "Fullback" และSukhoi Su-37 "Terminator" รุ่นต่างๆ ได้แก่Su-30MKIสำหรับอินเดีย, Su-30MKAสำหรับแอลจีเรียและSu-30MKMสำหรับมาเลเซียตามด้วย Su-30SM ใหม่ที่สร้างขึ้นโดยเฉพาะสำหรับกองทัพอากาศรัสเซีย (RuAF) ซึ่งมีรุ่นต่างๆ เช่น Su-30SME (สำหรับการส่งออก) และ Su-30SM2 ใหม่ พร้อมระบบอิเล็กทรอนิกส์การบินที่ได้รับการอัพเกรดและเครื่องยนต์ Saturn AL-41F1Sที่ทรงพลังยิ่งขึ้นซึ่งมีระบบควบคุมแรงขับแบบ 3 มิติ และแรงขับเพิ่มขึ้น 20% ^{[ 125 ] [ 126 ]}

Su-27SK ("Flanker-B")

^{[ 117 ] [ 120 ]}รุ่นส่งออกของ Su-27S ล้อลงจอดได้รับการเสริมความแข็งแรงเพื่อรองรับน้ำหนักบินขึ้นสูงสุด 33 ตัน ซึ่งเป็นข้อกำหนดของจีนเพื่อรองรับภารกิจโจมตีภาคพื้นดิน พ็อดรบกวนสัญญาณถูกลดระดับเป็น L203/L204 ^{[ 60 ]}ถูกส่งออกไปยังประเทศจีนในช่วงทศวรรษ 1990 ^{[ 59 ] [ 60 ]}และไปยังอินโดนีเซียในปี 2003 ^{[ 127 ]}จีนได้พัฒนารุ่นนี้เป็น Shenyang J-11 ^{[ 128 ]}

ซู-30เคไอ

เสนอเครื่องบิน Su-27SMK รุ่นที่นั่งเดี่ยวสำหรับครองอากาศ พร้อมเรดาร์ N001E ท่อเติมเชื้อเพลิงกลางอากาศ และขีปนาวุธ R-77 ^{[ 129 ]}ตั้งใจจะส่งมอบให้กับกองทัพอากาศอินโดนีเซียตามหนังสือแสดงเจตจำนงในปี 1997 สำหรับเครื่องบิน 12 ลำ และถูกยกเลิกเนื่องจากวิกฤตการณ์ทางการเงินในเอเชียปี 1997 ^{[ 130 ]}

เสิ่นหยาง เจ-11

เครื่องบินรบ Su-27SK รุ่นดัดแปลงจากจีน

Su-27UBK ("Flanker-C")

^{[ 117 ] [ 120 ]}ส่งออก Su-27UB สองที่นั่ง

ซู-27SKM

เครื่องบินขับไล่แบบที่นั่งเดี่ยวอเนกประสงค์สำหรับส่งออก เป็นรุ่นที่พัฒนามาจาก Su-27SK แต่มีการปรับปรุงเพิ่มเติม เช่น ห้องนักบินที่ทันสมัย ​​ระบบป้องกันตนเองทางอิเล็กทรอนิกส์ (ECM) ที่ซับซ้อนยิ่งขึ้น และระบบเติมเชื้อเพลิงกลางอากาศ^{[ 131 ]}

ซู-27ยูบีเอ็ม

เครื่องบินสองที่นั่ง Su-27UB รุ่นปรับปรุงเทียบเท่า

Su-27SM ("Flanker-E")

การปรับปรุงในช่วงกลางอายุการใช้งานของฝูงบิน Su-27 ของรัสเซีย ประกอบด้วยจอแสดงผลมัลติฟังก์ชั่นใหม่ที่มาแทนที่เครื่องมือวัดการบินแบบอนาล็อก การปรับปรุงระบบนำทาง ระบบควบคุมการยิงใหม่พร้อมเรดาร์และระบบเล็งเป้าหมายด้วยแสงอิเล็กโทรออปติกที่ได้รับการปรับปรุงเล็กน้อย และคอมพิวเตอร์ภารกิจที่ทันสมัยยิ่งขึ้น ซึ่งช่วยให้สามารถใช้เรดาร์ใน โหมด การทำแผนที่ภูมิประเทศแบบสังเคราะห์รูรับแสงรวมถึงการตรวจจับเป้าหมายทางทะเล แตกต่างจากรุ่น Su-27 พื้นฐาน Su-27SM สามารถใช้อาวุธนำวิถีอากาศสู่พื้นดินได้ เช่น ขีปนาวุธ Kh-29และKh-31และระเบิดนำวิถีด้วยเลเซอร์ รวมถึงขีปนาวุธอากาศสู่อากาศ R-77 เครื่องรับสัญญาณเตือนเรดาร์ SPO-15 Beryozaถูกแทนที่ด้วยPastel และ พ็อดรบกวนปลายปีก Sorbtsiyaถูกแทนที่ด้วยKhibiny ที่ทันสมัยกว่า นอกจาก นี้ Su-27SM จำนวน 24 ลำยังได้รับเครื่องยนต์ที่ได้รับการปรับปรุงเล็กน้อย^{[ 92 ]}

Su-27SM2 ​​("Flanker-J")

มีการเสนอแผนการอัพเกรด Su-27 รุ่นที่ 4 ขึ้นไปสำหรับเครื่องบินรบรัสเซีย Su-27 โดยใช้เทคโนโลยีบางส่วนจาก Su-35BM ซึ่งรวมถึงเรดาร์ Irbis-E และเครื่องยนต์และระบบอิเล็กทรอนิกส์ที่ได้รับการปรับปรุง อย่างไรก็ตาม Su-27SM2 ​​ไม่เคยถูกนำเข้าประจำการเนื่องจากปัญหาเรื่องต้นทุน

Su-27SM3 ("Flanker-J Mod")

^{[ 132 ]} Su-27SM3 เป็นชุดอัพเกรดสำหรับเครื่องบินขับไล่ Su-27SM ที่มีอยู่เดิม ซึ่งปรับปรุงโครงสร้างลำตัวและทำให้ระบบควบคุมการยิง (FCS) สามารถใช้งานร่วมกับขีปนาวุธ R-77-1 Adder BVR ที่ทันสมัยกว่าได้ น้ำหนักบินขึ้นสูงสุดเพิ่มขึ้น (+3 ตัน) และใช้เครื่องยนต์ AL-31F-M1 ^{[ 133 ]}

ซู-27ยูบีเอ็ม2

เครื่องบิน Su-27UB รุ่นปรับปรุงของคาซัคสถาน^{[ 134 ]}

ซู-27เอ็ม2

เครื่องบิน Su-27P รุ่นปรับปรุงของคาซัคสถาน^{[ 134 ]}

ซู-27บีเอ็ม2

เบลารุสได้ปรับปรุงเครื่องบิน Su-27P สำหรับกองทัพอากาศคาซัคสถาน

ซู-27ยูบี1เอ็ม

เครื่องบิน Su-27UB รุ่นปรับปรุงใหม่ของยูเครน^{[ 44 ]}

ซู-27เอส1เอ็ม

Su-27S รุ่นปรับปรุงใหม่ของยูเครน^{[ 44 ]}

ซู-27พี1เอ็ม

เครื่องบิน Su-27P รุ่นปรับปรุงใหม่ของยูเครน^{[ 44 ]}

Su-27UP1M

Su-27UP รุ่นปรับปรุงใหม่ของยูเครน^{[ 44 ]}

Su-35BM/Su-35S ("Flanker-M") ^{[ 123 ] [ 124 ]}

เครื่องบินรุ่นนี้ยังได้รับฉายาว่า "Last Flanker" ซึ่งเป็นการพัฒนาล่าสุดจากตระกูล Sukhoi Flanker โดยมีคุณสมบัติเด่นคือเครื่องยนต์AL-41F1S ที่ได้รับการปรับปรุงด้าน การควบคุมทิศทางแรงขับ ระบบอิเล็กทรอนิกส์การบินใหม่ เรดาร์ N035 Irbis-Eและลดพื้นที่หน้าตัดเรดาร์ลง

 แองโกลา

กองทัพอากาศและกองกำลังป้องกันภัยทางอากาศของประชาชนแองโกลา – มีเครื่องบิน Su-27 จำนวน 6 ลำประจำการ ณ เดือนกุมภาพันธ์ พ.ศ. 2569 ^{[ 135 ]} มีรายงานว่าเครื่องบินลำหนึ่งถูกยิงตกเมื่อวันที่ 19 พฤศจิกายน พ.ศ. 2543 โดยขีปนาวุธต่อต้านอากาศยานแบบพกพา 9K34 Strela-3 ระหว่างสงครามกลางเมืองแองโกลา^{[ 136 ]}

 จีน

กองทัพอากาศกองทัพปลดปล่อยประชาชนจีน (PLAAF) – ส่งมอบเครื่องบิน Su-27 จำนวน 78 ลำ ระหว่างปี 1990 ถึง 2010 โดยมีเครื่องบิน Su-27UBK จำนวน 32 ลำที่ยังคงประจำการอยู่ ณ ปี 2022 ^{[ 137 ]}

 เอริเทรีย

กองทัพอากาศเอริเทรีย^{[ 138 ]} - ซื้อเครื่องบิน Su-27 จำนวน 2 ลำจากยูเครนในปี พ.ศ. 2545-2546 ^{[ 139 ]}

 เอธิโอเปีย

กองทัพอากาศเอธิโอเปีย – จัดหาเครื่องบิน Su-27S, Su-27P, Su-27UB มือสองจากรัสเซียมากถึง 17 ลำ โดยแบ่งเป็น 2 ชุด ชุดละ 9 ลำ เริ่มตั้งแต่ปี 1998 และชุดละ 8 ลำ เริ่มตั้งแต่ปี 2002 ^{[ 140 ]}ลำหนึ่งประสบอุบัติเหตุตกหลังจากส่งมอบได้ไม่นานในวันที่ 6 มกราคม 1999 นักบินดีดตัวออกมาและรอดชีวิต^{[ 141 ]}

 อินโดนีเซีย

กองทัพอากาศอินโดนีเซีย – ซื้อเครื่องบิน Su-27SK จำนวน 2 ลำในปี 2546 ตามด้วย Su-27SKM จำนวน 3 ลำในปี 2553 และในปี 2559 เครื่องบิน Su-27SK จำนวน 2 ลำของอินโดนีเซียได้รับการอัพเกรดเป็น Su-27SKM ^{[ 142 ]}

 คาซัคสถาน

กองกำลังป้องกันภัยทางอากาศคาซัคสถาน – ได้รับเครื่องบิน Su-27 จำนวน 26 ลำจากรัสเซียระหว่างปี 1996 ถึง 2001 ^{[ 139 ]}

 รัสเซีย

กองทัพอากาศรัสเซีย – มีเครื่องบิน Su-27 จำนวน 101 ลำประจำการ ณ ปี 2021 ^{[ 143 ]}ณ เดือนมกราคม 2014 มีเครื่องบิน Su-27 จำนวน 359 ลำ ซึ่งรวมถึง Su-27 จำนวน 225 ลำ, Su-27SM จำนวน 70 ลำ, Su-27SM3 จำนวน 12 ลำ และ Su-27UB จำนวน 52 ลำ ประจำการอยู่^{[ 144 ]}ตามข้อมูลของกองทัพอากาศโลก มีเครื่องบิน Su-27 ประจำการน้อยกว่า 422 ลำ ณ ปี 2025 ^{[ 145 ]}โครงการปรับปรุงให้ทันสมัยเริ่มขึ้นในปี 2547 ^{[ 146 ] [ 147 ] [ 148 ]}มีรายงานว่าครึ่งหนึ่งของฝูงบิน Su-27 ได้รับการปรับปรุงให้ทันสมัยในปี 2555 ^{[ 149 ]}กองทัพอากาศรัสเซียได้รับเครื่องบินที่ได้รับการปรับปรุงให้ทันสมัยตามมาตรฐาน SM3 ตั้งแต่ปี 2561 ^{[ 150 ] [ 151 ] [ 152 ] [ 153 ]}

• กรมการบินขับไล่รักษาพระองค์ที่ 3 กองทัพ อากาศ และป้องกันภัยทางอากาศที่ 4
• กรมการบินขับไล่รักษาการณ์ที่ 159 กองทัพอากาศและป้องกันภัยทางอากาศที่ 6

ณ วันที่ 4 มีนาคม พ.ศ. 2568 รัสเซียสูญเสียเครื่องบิน Su-27 ไป 2 ลำ และอีก 1 ลำได้รับความเสียหายบนพื้นดินระหว่างสงครามรัสเซีย-ยูเครน^{[ 114 ]}

กองทัพเรือรัสเซีย – มีเครื่องบิน Su-27 จำนวน 53 ลำที่ใช้งานอยู่ ณ เดือนมกราคม 2557 ^{[ 144 ]}

 ยูเครน

กองทัพอากาศยูเครน – มีเครื่องบิน Su-27 จำนวน 70 ลำในคลัง^{[ 154 ]}โดยมีเครื่องบิน Su-27 จำนวน 34 ลำที่ประจำการอยู่ ณ เดือนมีนาคม พ.ศ. 2562 ^{[ 79 ]}

ณ วันที่ 21 เมษายน พ.ศ. 2569 ยูเครนสูญเสียเครื่องบิน Su-27 จำนวน 19 ลำระหว่างการรุกรานยูเครนของรัสเซีย โดยมีเครื่องบินลำหนึ่งจอดอยู่บนพื้นในขณะนั้น^{[ 114 ]}

 สหรัฐอเมริกา

กองทัพอากาศสหรัฐฯ – เครื่องบิน Su-27P จำนวน 2 ลำถูกส่งมอบให้กับสหรัฐฯ ในปี 1995 จากเบลารุส^{[ 155 ] [ 156 ]}เครื่องบิน Su-27UB จำนวน 2 ลำถูกซื้อจากยูเครนในปี 2009 โดยบริษัทเอกชน Pride Aircraft เพื่อจำหน่ายให้กับพลเรือน^{[ 157 ] [ 158 ]}เครื่องบินเหล่านี้ถูกซื้อโดยกองทัพอากาศสหรัฐฯ ในปี 2011 และหนึ่งในนั้นถูกปลดประจำการในปี 2023 ^{[ 159 ]}มีการพบเห็นเครื่องบินเหล่านี้ปฏิบัติการเหนือพื้นที่ 51เพื่อวัตถุประสงค์ในการประเมินและฝึกอบรม^{[ 160 ]}

 อุซเบกิสถาน

กองทัพอากาศและกองกำลังป้องกันภัยทางอากาศของอุซเบกิสถาน – มีเครื่องบิน Su-27 จำนวน 34 ลำที่ใช้งานอยู่ ณ เดือนมกราคม 2556 ^{[ 161 ]}

 เวียดนาม

กองทัพอากาศเวียดนาม – มีเครื่องบิน Su-27SK จำนวน 5 ลำ และ Su-27UBK จำนวน 5 ลำ ที่ใช้งานอยู่ ณ เดือนมกราคม พ.ศ. 2556 ^{[ 161 ]}

 เบลารุส

กองทัพอากาศเบลารุส − ได้รับมรดกเครื่องบิน Su-27 จำนวน 23-28 ลำจากอดีตกรมการบินขับไล่ที่ 61 ของสหภาพโซเวียต [ ^{155 ] พวก}เขามีเครื่องบิน Su-27 จำนวน 22 ลำที่ประจำการอยู่ ณ เดือนธันวาคม 2010 ^{[ 162 ]}เครื่องบิน Su-27 จำนวน 9 ลำถูกขายให้กับแองโกลาในปี 1998 เบลารุสเคยใช้งานเครื่องบิน Su-27P จำนวน 17 ลำและ Su-27UBM1 จำนวน 4 ลำก่อนที่จะปลดประจำการในเดือนธันวาคม 2012 ^{[ 163 ] [ 164 ] [ 165 ]}

 สหภาพโซเวียต

กองทัพอากาศโซเวียต^{[ 166 ]} − ส่งต่อให้กับประเทศผู้สืบทอดต่างๆ ในปี 1991

กองกำลังป้องกันภัยทางอากาศของโซเวียต − เครื่องบิน Su-27 มากกว่า 100 ลำในปี พ.ศ. 2531 ตามข้อมูลของหน่วยข่าวกรองสหรัฐฯ^{[ 167 ]}

 เยอรมนีตะวันออก

กองทัพอากาศเยอรมนีตะวันออก − สั่งซื้อ Su-27 จำนวน 35 ลำในเดือนตุลาคม พ.ศ. 2532 ไม่มีการส่งมอบก่อนการรวมประเทศเยอรมนี^{[ 168 ]}

ตามข้อมูลของFAA ของสหรัฐอเมริกา ณ ปี 2015 มีเครื่องบิน Su-27 ที่เป็นกรรมสิทธิ์ส่วนตัวในสหรัฐอเมริกาอยู่ 2 ลำ^{[ 169 ]}เครื่องบิน Su-27UB จำนวน 2 ลำจากกองทัพอากาศยูเครนถูกปลดประจำการและขายให้กับ Pride Aircraft แห่ง Rockford รัฐอิลลินอยส์ Pride Aircraft ได้ดัดแปลงเครื่องบินบางส่วนตามความต้องการของตนเอง โดยติดป้ายควบคุมในห้องนักบินทั้งหมดเป็นภาษาอังกฤษ และเปลี่ยนชุดอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์การบินของรัสเซียส่วนใหญ่ด้วยอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์การบินของ Garmin, Bendix/King และ Collins เครื่องบินทั้งสองลำถูกขายให้กับเจ้าของส่วนตัวในราคาประมาณ 5  ล้านดอลลาร์สหรัฐต่อลำ^{[ 170 ]}กองทัพอากาศสหรัฐซื้อเครื่องบินเหล่านี้ในปี 2011 และในปี 2023 หนึ่งในนั้นถูกเก็บรักษาไว้ที่พิพิธภัณฑ์แห่งชาติของกองทัพอากาศสหรัฐ^{[ 159 ]}

เมื่อวันที่ 30 สิงหาคม 2553 หนังสือพิมพ์Financial Timesอ้างว่าบริษัทสนับสนุนการฝึกอบรมเอกชนจากตะวันตก ECA Program ได้สั่งซื้อเครื่องบิน Su-27 ที่ไม่มีอาวุธจำนวน 15 ลำ (พร้อมตัวเลือกในการสั่งซื้อเพิ่มอีก 18 ลำ) จาก BelTechExport ผู้จำหน่ายอาวุธของรัฐเบลารุส มูลค่า 1.5 พันล้านดอลลาร์สหรัฐ เพื่อจัดตั้ง โรงเรียน ฝึกการต่อสู้ทางอากาศที่แตกต่างในอดีตฐานทัพอากาศนาโต้ในเมืองเคฟลาวิก ประเทศไอซ์แลนด์ โดยกำหนดส่งมอบภายในสิ้นปี 2555 ^{[ 171 ] [ 172 ]} รายงานข่าวของ RIA Novostiสำนักข่าวของรัฐในเดือนกันยายน 2553 ตั้งคำถามถึงการมีอยู่ของข้อตกลงดังกล่าว ^{[ 173 ]}ไม่มีรายงานความคืบหน้าเพิ่มเติมเกี่ยวกับแผนดังกล่าวจนถึงปี 2557 ในขณะที่แผนการปรับปรุงและนำฝูงบิน Su-27 ของกองทัพอากาศเบลารุสที่ปลดประจำการแล้วกลับมาใช้งานอีกครั้งได้รับการรายงานในเดือนกุมภาพันธ์ 2557 ^{[ 174 ]}