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上世纪60年代，美国的F-4战机在越南战场上总是被苏联的米格-17击落，美国很不甘心。美国在60年代中期率先开始研制第三代先进战斗机，也称为“FX”计划（后来发展为F-15战斗机）。1960年代末，为对抗美国的F-X战斗机计划，同时取代当时的苏-15、图-128等战机，苏联国土防空军提出了“未来前线战斗机计划”（Perspective Frontline Fighter，PFI）。
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F-15
1972年7月美国从1965年开始研制的F-15重型空优战斗机首飞。1973年12月英国、德国和意大利三国从1969年3月开始联合研制的攻击型“狂风”可变后掠翼战斗机首飞。1978年3月法国从70年代中期开始研制“幻影-2000”多用途战斗机首飞。西方的三代机密集出现，给了苏联极大的压力。
60年代末，苏联政府得知了美国正在研制新型高机动力、超声速的F-15战斗机。刚刚批量生产的米格-23战斗机性能与F-15相比要落后，为了与美国抗衡，苏联政府要求米高扬、苏霍伊和雅克夫列夫三大飞机设计局研制在性能上能够超过F-15的新一代战斗机。苏联国防部要求，新一代战斗机的主要指标要比F-15高出10%，新型战斗机不仅要有良好的近距格斗能力，还能使用导弹进行中距空战，要具有良好的飞行品质和出色的机动性，其意味着，新一代战斗机的研制必须使用更强劲高效的发动机，采用更先进的气动布局。
1971年，苏联国防部要求未来先进战斗机（PFI）的性能必须相当于美国的F-15，军方对PFI的设计指标是非常苛刻的。1971年，计划细分成TFPI和LFPI两部分，TFPI为重型机（T代表重型，Tyazholyi），后者为轻型机（L代表轻型，Legkiy）。最终，前者交由苏霍伊设计局负责，LFPI交由米高扬设计局负责（后来发展为米格-29战斗机）。（雅可夫列夫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。）
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雅科夫列夫方案
苏-27战斗机：
1969年秋，苏霍伊设计局首先完成了新一代战斗机的第一份设计草图。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。
1971年美国的F-X计划已经进入原型机生产阶段，尽管F-15性能强悍，但美国国防部还是认为F-15太大太重，最重要的是成本太高了，大量生产势必会造成经费不支。为了尽可能省钱形成战斗力，空军还需要一种9~10吨的低成本战斗机与F-15形成“高低搭配”。这种“高性价比”的轻型战斗机性能不必高于F-15，但要求机动敏捷、航程远，而且具备一定的空战和多用途作战能力，用来辅助F-15战斗机。1972年1月，美国正式开始了轻型战斗机计划（LWF），用来生产一种与米格-21同级别的战斗机，也就是后来的F-16战斗机。
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。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；米高扬设计局的米格-29；苏霍伊设计局的T-10；三家同场竞争。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。
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雅克-45轻型战斗机
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雅克-45轻型战斗机
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雅克-45轻型战斗机
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。
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T-10风洞模型
1972年夏，苏联航空工业部发布命令，决定将T-10（苏-27）（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10种三角翼飞机）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。
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T-10-1
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。在研制新战机的关键时刻，1975年9月总设计师苏霍伊去世了，好在这时候设计已经基本完成，可以进入下一阶段了。很快样机被制造出来了，接着进入试飞过程，空军鉴定通过，预生产型开始准备制造，项目在有条不紊的进行，似乎很快苏联空军就能驾驶上新飞机了。然而，新任总设计师西蒙诺夫，在飞机试飞过程中察觉出来了它有严重的缺陷，思索良久，他决定否决之前的方案重新设计。对于当时并没有多大名气的他而言，推翻著名设计师和恩师双重身份的前任方案，无疑是一个艰难的决定。
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苏-27在72-76年的几种方案
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。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-27也成为了苏联第一款飞行中纵向通道使用电传操纵系统进行控制的战机。
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。
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T-10-17
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。
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叙利亚的米格-23
当时，美国的F-15已经研制成功并开始进入基地换装了，苏联的进度本就落后了太多，军方此时迫切希望新飞机能开始服役。航空工业部同样也不愿意再继续进行下去了，因为这个项目已经持续了8年之久，重新再来过的话，损失太大了。最终，西蒙诺夫坚持了下来，说服了军方和航空工业部，开始对原方案进行大改，相比之前的方案，修改后的几乎是一份新的设计。
但是事情并没有到此结束，耗费了大量心血设计的新战机在试飞时不停坠机，项目蒙上了一层阴影。西蒙诺夫此时没有退缩，他顶着重重压力，一面努力寻找问题，一面反复验证猜测，同时加快试飞进程使问题暴露出来。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。最终，问题被成功解决，苏-27横空出世。
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苏-27
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。
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P-42
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P-42
为了验证苏-27的性能，也是为国争光，苏霍伊改装了一架飞机，专用于创造飞行记录。这架飞机被命名为P-42，纪念1942年的斯大林格勒保卫战。为了最大限度地减轻重量和阻力，P-42剥除了一切非必要的东西，如火控系统和武器挂架、起落架上的挡泥板、涂装，甚至牺牲部分飞行稳定性，去除了腹鳍、翼尖防颤振配重/挂架和减速板，缩小了垂尾，机动前缘襟翼改为固定前缘。P-42不负众望，创造了一个又一个记录。更加彪悍的是，P-42在离开跑道拉起到垂直爬升的过程中，在两三千米高度以下就已经达到超音速。据说P-42还有很多创造纪录的潜能，20世纪90年代以后，苏霍伊设计局还打算过重新启用P-42，创造更多的纪录，但因为经济困难而作罢。
1986年年末，媒体报道了苏联新飞机——P-42创造的爬升率新纪录。1986年10月27日，飞行员维克多·普加乔夫创造了25.4s爬升到3000m的纪录，而10月15日他刚刚分别在37.1s，47.0s和58.1s内爬升到6000m，9000m和12000m，以2s的优势打破了由美国飞行员史密斯驾驶F-15创造并保持了十年的爬升记录。
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苏-27
苏-27采用翼身融合体技术，悬壁式中单翼，翼根外有光滑弯曲前伸的边条翼，双垂尾正常式布局，楔型进气道位于翼身融合体的前下方，有很好的气动性能。苏-27采用纵向静不稳定布局带来很多好处，翼身融合的静不稳定布局使苏-27拥有了优秀的机动能力，这种能力能让苏-27实现传统布局战斗机无法拥有的机动能力，同时这一布局也让苏-27的航程在不需要外挂副油箱的情况下达到了4000km。世界上没有其他的战斗机能拥有类似的航程。
苏-27战机具有玻璃化座舱，具备非常敏锐的战场态势感知能力，搭载了苏联当时最先进的机载雷达系统和航电系统。敏捷性好、续航时间长以及可以进行超视距作战和发射主动雷达并制导空中导弹能力，都是苏-27战机不可忽视的优势。
苏-27战机的武器装备与米格-29轻型战术战斗机一致，包括30mm口径高射速航炮，R-27中距空对空导弹，R-73与R-14近距空空导弹，唯一的区别在于载弹量：米格-29战机只能携带6枚导弹，包括2枚R-27导弹，而苏-27则可以携带8枚导弹，包括4枚R-27导弹或者R-27E改进型远距雷达/红外制导导弹，即R-27ER与R-27ET（AA-10）。
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R-73
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R-27系列导弹
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R-27系列导弹
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。
在空军服役的苏-27被称为苏-27S，在国土防空军服役的被称为苏-27P，很多资料认为苏-27S与苏-27P完全一样，只不过分别被国防部不同委员会采购。但还有一些资料显示，装备不同军种的苏-27还是有区别的，主要集中在航电系统上，国土防空军的苏-27P针对国土防空军的空气-IA自动截击系统装有配套的机载设备。
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苏-27P（哈萨克斯坦）
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。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。
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苏-27UB
苏-27IB：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。
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苏-27IB
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。
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苏-27SM
1987年，苏-27以一件冷战时期著名的“空中手术刀”事件，向世界宣告了它的来临。1987年9月，挪威空军的P-3B在执行波罗地海侦察任务时，遇到了一款前所未见的新型苏联战机，而它就是研制完成的苏27，再进行两次驱逐无效后，苏27在第三次直接冲向P-3B，其垂直尾翼的尖端撞上了P3B右侧发动机的螺旋桨叶片上，被毁坏的桨叶中有一块碎片在强大的惯性作用下，像手术刀一样成功穿透P-3B的机身，将P-3B右翼外侧的发动机隔开了一个超大个的口子，从而导致P-3B机舱失压，坠落了近三千米才恢复正常平衡，从而狼狈逃离。
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空中手术刀事件
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”。
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普加乔夫
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“普加乔夫眼镜蛇”
在1990年年末，苏联在它的欧洲部分部署了367架苏-27，其中空军138架，国土防空军229架。在波兰部署有两个空军苏-27团，分别位于克柳切夫基地和霍伊娜基地;在乌克兰部署有一个空军苏-27团，位于米格尔罗德基地。在库宾卡空军基地的合成航空兵团也有一个大队装备苏-27。
苏联解体伴随着华沙条约解除，导致空军以及国土防空军的一些部队重新部署或者解散，这其中也包括一些装备苏-27的部队。除此以外，还有大约100架飞机被遗留在原先的苏联加盟共和国乌克兰和白俄罗斯。在1992年的夏天，原先的苏联空军部队离开了波兰。根据国外相关资料分析，在1996年年初，俄罗斯空军部队装备有130架苏-27S，大约还有300架在国土防空军。除此之外还有24架苏-27K舰载机部署在海军的北方舰队，还有一部分岸基航空兵部队装备苏-27S。
1999年2月25日，埃塞俄比亚与厄立特里亚冲突期间，厄立特里亚空军的4架米格-29战斗机在空中巡逻中发现了埃塞俄比亚空军的2架苏-27战斗机，随后迅速接近并发射了多枚R-27中距空空导弹。埃空军的苏-27发现导弹来袭，依靠高速机动成功规避，随后接连发射了R-27中距空空导弹和R-73近距空空导弹，其中R-73将厄空军一架米格-29击落。在次日的空战中，又一架厄空军的米格-29被埃空军的苏-27击落。这是苏-27的第一次也是目前唯一一次实战。
中国是第一个引进装备苏-27歼击机的国家，为中国生产的苏-27系列战斗机都加上了俄文字母“К”后缀，即俄文“中国”（КИТАЙ）一词的首字母。1991年，中俄签订合同，向中国出口24架苏-27系列歼击机（18架苏-27СК、6架苏-27УБК）。1992年6月，首批苏-27飞抵中国，同年11月25日，剩余12架苏-27СК从阿穆尔共青城制造厂机场直飞中国空军基地。
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苏-27在中国
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。
90年代中后期到本世纪初，引进的苏-27系列以及后来国内组装的歼-11，组成了解放军空军的拳头部队。首批2架中国组装的苏-27SK于1998年12月首飞成功。直到2008年后，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等改装的歼-11B陆续服役，国产的歼-11系才逐渐挑起大梁。如今国内已经很难看到原装苏-27SK的身影。
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歼-11B
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。
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苏-27SK在越南
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越南空军的苏-27UBK
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。
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。更是开出了一支伟大的科技树，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-34、苏-35等。
绰号：侧卫
空重：16300千克
最大起飞重量：30000千克
机长：21.935米
机高：5.932米
翼展：14.70米
机翼面积：62.037平方米
发动机：两台AL-31F涡扇发动机，最大推力：2X74.53千牛，加力推力：2X122.58千牛
最大速度：2500千米/小时（马赫数M=2.35）
作战航程：3680千米（950千米/小时）
作战半径：1500千米
升限：24000米
武器：1门GSH-30-1型30毫米航炮（备弹150发）；全机10个外挂点：R-27（AA-10“白杨”）、R-73（AA-11“射手”）和R-77（AA-12“蝰蛇”）空空导弹；航空炸弹、火箭弹等单枚质量不大于500千克的空地弹药
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苏-27挂载方案
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R-77空空导弹
空面导弹：Kh-23空对地导弹、Kh-23M空对地导弹和Kh-24反辐射型；Kh-25MR/ML（AS-10）空对地导弹、Kh-25MP、27PS（AS-12）；Kh-28中程反辐射导弹；Kh-29激光与电视制导空对地导弹；Kh-31（AS-17）战术导弹；Kh-35（3K-60）空射反舰导弹；Kh-41（3M80）空射反舰导弹；Kh-58/59反舰导弹。
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Kh-23
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Kh-25
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Kh-28
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Kh-29
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Kh-31
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Kh-35
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Kh-59
载弹量：6000千克
机载雷达：RPK-27型脉冲多普勒雷达（具有边跟踪边扫描和下视下射能力，迎头最大发现距离80~100千米，尾后发现距离0~40千米，可同时跟踪10个目标，并能对其中2个目标同时实施导弹攻击）
乘员：1人（单座）、2人（双座）
产量：680架
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