Към развитието на обещаващ изтребител от ново поколение в P. O. Сухой започва през есента на 1969 г. Трябваше да се вземе предвид, че целта на създадения самолет е борбата за превъзходство във въздуха и че тактиката включва близка маневрена битка, която по това време отново е призната за основен елемент от бойното използване на изтребител. Проектираният самолет е предназначен да даде достоен отговор на F-15 Eagle, който бързо се разработва от McDonnell Douglas от 1969 г. В допълнение към OKB P. O. Sukhoi, други дизайнерски екипи също извършиха инициативна разработка на самолети от 4 -то поколение. През 1971 г. ВВС обявяват конкурс за проект за обещаващ фронтови изтребител (PFI), в който освен компанията „Su“, A. I. Микоян и А. С. Яковлева. През 1972 г. е взето решение да се даде предимство на проекта Т-10 на P. O. Сухой. До 1974 г. с участието на специалисти на ЦАГИ окончателно се оформят аеродинамичните и проектно-силовите схеми на самолета, а през 1975 г. започва производството на работни чертежи.
Изтребител F-15 Eagle на McDonnell Douglas
Голямата заслуга на тогавашните ръководители на аеродинамичния дизайн в ОКБ - заместник -главният конструктор И. Баславски, началник отдел М. Хесин, началник на бригадата Л. Чернов, беше намерението за задълбочено проучване на феномените на потока около избраното крило с готическа форма, според което по това време нямаше систематична информация. Ако в САЩ вече са проектирани (YE-16, YE-117) и летящи (F-5E) самолети с притоци на корени на крила, то у нас трябваше да се справим с този проблем от нулата. Факт е, че готическото крило с криволинеен преден ръб, прието за Т-10, подходящо за круизен полет в трансзвукови и свръхзвукови, съдържа коренови възли, интегрирани с фюзелажа.
Два двигателя в отделни гондоли трябваше да бъдат „окачени“от долната повърхност на крилото, като същевременно се поддържа определено разстояние между предния ръб и входа на въздухозаборника. Беше решено да се използва подравняване отзад, като се приеме надлъжна статична нестабилност на самолета и EDSU. За първи път беше решено да се оборудва сериен руски самолет с автоматизиран EDSU. Той също беше оборудван с голям запас от гориво, резервоари за които бяха разположени в централната секция и крила, и високоефективни двигатели, които значително увеличиха обхвата на полет без прекъсване.
Прототип Т-10-1
След като P. O. Сухой, темата на новия боец от 1976 г. се ръководи от М. П. Симонов. По това време става ясно, че оригиналното оформление има значителни недостатъци. Самолетът с оригиналното оформление обаче е построен и на 20 май 1977 г. главният пилот на OKB P. O. Сухой, заслужен пилот -изпитател Герой на Съветския съюз В. С. Илюшин управлява експериментален самолет Т-10-1 (кодово обозначение на НАТО-Flanker-A). Самолетът има развит приток и овално крило в план, което затруднява прилагането на механизацията на предния ръб. Задният ръб беше зает със стандартна механизация - елерон и клапа, а на върховете на крилата бяха поставени тежести против трептене. Подобни тежести се монтират на хоризонтален и вертикален наклон. Килите се поставят върху горните повърхности на гондолите на двигателя. Радиолокационният обтекател за радиолокатор на Т-10-1 е малко по-къс, отколкото на серийните превозни средства, а оборудването се обслужва през люкове на страничната повърхност на LF. Сенникът на кабината се плъзга назад по релсите. Тъй като двигателите AL-31F, за чиято инсталация е проектиран самолетът, все още не бяха налични, тази машина беше оборудвана с турбореактивен двигател AL-21F-3AI с по-ниска скоростна кутия (използва се на други самолети на компанията: Su- 17, Су-24).
До януари 1978 г. беше завършена програма (38 полета) на Т-10-1 за получаване на ключови характеристики на полета и информация за стабилността и управляемостта на прототипа. През 1985 г. този самолет е прехвърлен в Музея на авиационните технологии на ВВС към Академията на ВВС. Гагарин в град Монино. През 1978 г. е сглобен вторият прототип-Т-10-2. Но съдбата му не беше дълга. На 7 юли 1978 г. по време на втория полет самолетът, пилотиран от пилота -изпитател и Герой на Съветския съюз Евгений Соловьов, попада в неизследваната зона на резонансните режими. Пилотът почина, опитвайки се да спаси колата.
Прототип Т-10-3
През 1978 г. се установява серийното производство на самолета в Авиационния завод на името на В. И. Ю. А. Гагарин в Комсомолск-на-Амур. По същото време в експерименталното конструкторско бюро в Москва се сглобяват още два прототипа. На 23 август 1979 г. Т-10-3 (В. С. Илюшин) се издига във въздуха, на 31 октомври 1979 г. Т-10-4. И двата автомобила получават нови турбореактивни двигатели AL-31F (с по-ниска скоростна кутия) и някои аеродинамични подобрения. По-късно Т-10-3 беше прехвърлен на NITKA за тестване по програмата Су-27К, а оръжейните системи бяха тествани на Т-10-4.
По това време започнаха да пристигат данни за американския F-15. Изведнъж се оказа, че по редица параметри колата не отговаря на техническите спецификации и в много отношения отстъпва на F-15. Например разработчиците на електронно оборудване не отговарят на зададените им граници на тегло и размер. Също така не беше възможно да се реализира посочения разход на гориво. Разработчиците са изправени пред трудна дилема - или да доведат колата до масово производство и да я предадат на клиента в сегашния й вид, или да предприемат радикален ремонт на цялата кола.
Издухване на модел Т-10С във въздушна тунел
След като М. П. Симонов към ръководството на темата, а след това и към Конструкторското бюро „Сухой“, бяха проведени изпитания за онези времена на напълно „екзотични“варианти на разположение на самолети: с отрицателни замахнати крила, с PGO; е извършена симулация на работата на двигателите. Бяха проведени много експерименти, за да се намерят средства за осигуряване на директен контрол на повдигащите и страничните сили. По това време значителна част от капацитета на ЦАГИ беше натоварена с работа по Буран, така че Конструкторското бюро на Сухой даде работа по аеродинамиката на Т-10 на СибНИА (работата беше ръководена от Станиславов Кашафутдинов, който по-късно получи Държавната награда за нея), където тръбата не работеше. Свръхзвуково издухване беше извършено в тръбите на Института по приложна механика на Сибирския клон на Академията на науките в Академгородок.
Междувременно през юли 1980 г. в завода в Комсомолск-на-Амур се сглобява първото превозно средство от пилотната партида Т-10-5. През същата година са произведени самолетите Т-10-6, Т-10-7, Т-10-8 и Т-10-9, а през 1981 г.-Т-10-10 и Т-10-11. Цялата серия е оборудвана с турбореактивен двигател AL-21F.
За чест на разработчиците на конструкторското бюро Сухой, те решиха да останат верни на дългогодишните традиции и не произвеждат посредствена кола. През 1979 г. е предложена нова машина, при проектирането на която се взема предвид опитът от разработването на Т-10 и получените експериментални данни. На 10 април 1981 г. прототип на самолет Т-10-7 (Т-10С-1), пилотиран от В. С. Илюшин се издигна в небето. Автомобилът е силно модифициран, почти всички агрегати са проектирани от нулата. На него е монтирано ново крило с прав преден ръб, отклонен пръст, флаперони вместо клапи и елерони, допълнителна точка на окачване на оръжие вместо тежест против трептене, а аеродинамичните прегради са премахнати. Върховете на стабилизатора са получили нова форма, тежестите против трептене са премахнати от тях. Вертикалният импенаж беше прехвърлен към опашните стрели. Радиусите на чифтосване на крилото и фюзелажа в предната част са увеличени. Повишено вътрешно подаване на гориво. HCHF е сменен-появява се „копие“, в което е поставен спирачен парашут (не е монтиран директно на Т-10-7). Шасито също е преработено. Новите основни лагери получиха косо завъртане и странични брави в удължено положение. Предната опора започна да се прибира напред, а не назад по време на полет, както беше при първите автомобили. Самолетът беше оборудван с двигатели AL-31F с горна скоростна кутия и нови въздухозаборници с прибиращи се защитни мрежи. Разглобяемата част от сенника на кокпита започна да се отваря нагоре - назад. На горната повърхност на фюзелажа имаше една спирачна клапа, а не две под централната секция, които едновременно бяха клапи на отделенията на колелата на основния шаси.
От 1981 г. цялата работа по програмата Т-10S се извършва в конструкторското бюро под прякото ръководство на Алексей Книшев, който е главен конструктор на самолета и до днес.
Един от първите серийни изтребители Су-27 (Т-10-17, борд 17)
На вече произведените машини беше решено да се тестват агрегатите и системите на новия изтребител, да се проведат статични тестове на Т-10-8 (Т-10С-0, 1982) и аеродинамиката на Т-10-7 и T-10-12 (T -10C-2). Всички тези самолети са сглобени в машиностроителния завод. НА. Сухой. На 3 септември 1981 г. поради повреда в горивната система се случи инцидент с Т-10-7. Пилотът на самолета В. С. Илюшин успя да избяга. На 23 декември 1981 г. в един от критичните полети Александър Комаров умира поради унищожаването на планера Т-10-12. Тогава не беше възможно да се установи причината за инцидента. По-късно, през 1983 г., подобна катастрофа сполетя един от първите серийни изтребители, Т-10-17. Само благодарение на голямото умение на Н. Ф. Садовников, по -късно Герой на Съветския съюз, световен рекордьор, полетът завърши благополучно. Садовников кацна повреден самолет на летището - без по -голямата част от конзолата на крилото, с отсечен кил - и по този начин предостави безценен материал на разработчиците на самолети. По спешност бяха взети мерки за усъвършенстване на самолета: структурата на крилото и на корпуса като цяло беше укрепена, площта на ламелите беше намалена.
На 2 юни 1982 г. за първи път излита главният сериен Т-10-15 (бъдещият рекорд P-42), а Т-10-16 и гореспоменатият Т-10-17 са сглобени през същата година. През 1983 г. заводът в Комсомолск-на-Амур сглобява още 9 изтребители-Т-10-18, Т-10-20, Т-10-21, Т-10-22, Т-10-23, Т-10- 24, Т-10-25, Т-10-26 и Т-10-27. Повечето от тези самолети участваха в различни видове приемателни тестове, които бяха завършени до средата на 80-те години.
На опитния Т-10-5 (борд 51) бяха тествани оръжейни системи
Работата беше извършена на широк фронт на машината Т-10-5. На него беше тествана нова версия на системата за управление на оръжията: през май 1982 г., поради ниската надеждност на бордовия компютър и незадоволителните характеристики на радарната антена Mech, беше решено да се оборудва Т-10S с нов компютърна система на базата на бордовия компютър Ts100, разработен от НИИЦЕВТ, и антенен радар, който беше необходим за създаването на самолет МиГ-29 на базата на радарната антена „Рубин“. Въпреки поредния остър завой в съдбата, в края на годината самолетът получи обновена SUV-27, а в края на 1983 г. беше представен за съвместни държавни изпитания.
Су-27 е направен по нормалната балансираща схема, има интегрално аеродинамично разположение с плавно свързване на крилото и фюзелажа, образуващи едно носещо тяло. Изцяло метална конструкция с широко използване на титанови сплави. Полумонококов фюзелаж с кръгло напречно сечение. Носът е наклонен надолу. Пилотът е позициониран на седалката за изхвърляне K-36DM, която осигурява аварийно излизане от самолета в целия диапазон от надморски височини и скорости на полета.
Самолетите могат да се използват за прихващане на въздушни цели в широк диапазон от надморски височини и скорости на полета, включително на фона на земята, и за провеждане на маневрени въздушни битки при всякакви метеорологични условия, ден и нощ. За успешното изпълнение на бойните задачи на борда е монтирано модерно прицелно и навигационно оборудване. Търсенето и проследяването на целта се извършва с помощта на RLPK с кохерентен импулсно-доплеров радар или OEPS с OLLS и система за обозначаване на целта, монтирана на шлем. Радарът има антена с диаметър 1076 мм с електронно сканиране по азимут и механично на кота. Радарът е в състояние да гарантира откриване на въздушни цели от класа на леките изтребители на обхвати до 80-100 км в предното полукълбо и 30-40 км в задното, придружаващ до десет цели на пътеката и осигуряващ едновременното изстрелване ракети по две цели. Радарът може да търси и проследява цели на фона на земната или морската повърхност.
Кацане на сериен изтребител Су-27 (борд 65) със станция за електронна война "Сорбция". ЦБПиПЛС авиация за ПВО в Саваслейка.
Серийното производство на Су-27 от 1983 г. се извършва от авиационния завод. Ю. А. Гагарин в Комсомолск-на-Амур (сега KnAAPO). През 1984 г. първите Су-27 влизат във въоръжените сили, а до края на следващата година вече са произведени почти сто такива изтребители и масовото превъоръжаване на бойните авиационни части на ВВС и ПВО с нов тип на самолети започна. Първото бойно подразделение, получило Су-27, беше изтребителният полк за ПВО, базиран на 10 км от Комсомолск-на-Амур. Разработването на нови типове изтребители, разработването на препоръки за тяхното пилотиране и бойна употреба, както и преквалификацията на бойни пилоти по тях бяха извършени в Централното бюро по проблемите и растенията на ВВС в Липецк и ЦБПиПЛС на ПВО. Авиация в Саваслейка.
Държавните съвместни изпитания на Су-27 приключват през 1985 г. Получените резултати показват, че е създаден наистина изключителен самолет, несравним в изтребителната авиация по отношение на маневреност, обхват на полета и бойна ефективност. Някои системи на бордово радио-електронно оборудване, предимно електронното оборудване, изискват допълнителни тестове. В процеса на масово производство дизайнът на отделящата се част на фенера се е променил - вместо масивно стъкло, има две части, разделени с подвързване. Джантите и гумите бяха сменени, докато стандартният размер остана непроменен. Тънкият "последен" беше заменен с дебел, той беше оборудван с 96 патрона на автоматичната машина за заглушаване APP-50 вместо 24, които бяха инсталирани на "пика". Формата на върха на кила се е променила, във връзка с което тежестите против трептене са премахнати от вертикалната опашка. Въоръжението е разширено с бомби със свободно падане с калибър 100, 250 и 500 кг, както и с NAR. Направени са и редица други промени. След отстраняване на грешки в целия комплекс за авионика, с Постановление на Министерския съвет на СССР от 23 август 1990 г., Су-27 беше официално приет от ВВС и авиацията на ПВО на Съветския съюз.
След разпадането на СССР, който имаше 513 самолета Су-27, в началото на 1992 г. част от изтребителите заминаха за бившите съветски републики: Украйна (67), Беларус (23), Узбекистан. През 1996-2001г. в рамките на програмата за компенсации (оборудване в замяна на стратегически бомбардировачи Ту-95МС от близо до Семипалатенск и плащане за отдаване под наем на депата), Казахстан получи 26 изтребители Су-27. От 315 изтребители Су-27, които въоръжените сили на Руската федерация имаха до 1995 г., около 200 бяха в авиацията на ПВО.
Договорът за доставка на осем Су-27 / Су-27УБ за Етиопия беше подписан през есента на 1998 г. (първите четири самолета бяха доставени през декември). В този случай обаче не бяха нови, а продадени употребявани самолети от ВВС на Русия. Доставчикът беше държавното предприятие "Промекспорт". Сирия закупи 24 от същия самолет. Като цяло от началото на 90-те години на чуждестранните купувачи се предлагат специални износни изтребители Су-27СК и „искра“-Су-27УБК.
Кодово обозначение на НАТО - Flanker -B (маргинално).