T10S: Nguyên mẫu cải tiến, có nhiều điểm giống với mẫu sản xuất.
P-42: Phiên bản đặc biệt chế tạo để phá các kỷ lục tốc độ leo lên. Vũ khí, radar và lớp sơn ngụy trang bị loại bỏ, giảm trọng lượng xuống còn 14.100 kg. Nó còn có động cơ cải tiến.
Su-27: Seri tiền sản xuất chế tạo với số lượng nhỏ, trang bị động cơ AL-31.
Su-27S (Su-27 / "Flanker-B"): Phiên bản sản xuất một chỗ đầu tiên với động cơ cải tiến AL-31F. Tên gọi "T10P" đôi khi được sử dụng cho Su-27S một chỗ loại bỏ khả năng tấn công thứ yếu.
Su-27UB ("Flanker-C"): Phiên bản sản xuất 2 chỗ đầu tiên, được chuyển đổi cho hoạt động huấn luyện.
Su-27SK: Su-27 một chỗ xuất khẩu.
Su-27UBK: Su-27UB hai chỗ xuất khẩu.
Su-27K (Su-33 / "Flanker-D"): Phiên bản một chỗ trang bị cho tàu sân bay, với cánh gấp, móc hãm, thiết bị giúp tăng tốc khi cất cánh, chế tạo với số lượng nhỏ. Nó theo sau mẫu máy bay biểu diễn thí nghiệm "T10K".
Thời kỳ hậu Xô Viết
Su-27PD: Phiên bản thao diễn một chỗ với những cải tiến như cần tiếp nhiên liệu trên không.
Su-27PU (Su-30): Phiên bản 2 chỗ sản xuất hạn chế với các cải tiến như cần tiếp nhiên liệu trên không, hệ thống điện tử điều khiển chiến đấu, hệ thống điều khiển bay mới và các cải tiến khác.
Su-30M / Su-30MK: Phiên bản 2 chỗ đa chức năng thế hệ tiếp theo. Vài chiếc Su-30M đã được chế tạo cho Không quân Nga đánh giá vào giữa thập niên 1990, dù chẳng có gì trở thành kết quả. Phiên bản xuất khẩu là Su-30MK.
Su-30MKI (Flanker-H): Về thực chất là Su-30MK cải tiến cho Không quân Ấn Độ, với cánh mũi, động cơ đẩy vec-tơ, hệ thống điện tử mới, và khả năng đa nhiệm.
Su-30MKK (Flanker-G): Su-30MK cho không quân Trung Quốc, với hệ thống điện tử nâng cấp của Nga và khả năng đa nhiệm, không có cánh mũi hay động cơ đẩy vec-tơ. Hải quân Trung Quốc cũng mua "Su-30MK2" nâng cao khả năng tấn công tàu chiến.
Su-30MKM: Mẫu sao chép của Su-30MKI với hình dạng đặc riêng biệt cho Malaysia.
Su-30KN (Flanker-B Mod. 2): Phiên bản một chỗ cải tiến với hệ thống điện tử nổi bật cho phép Su-30KN thực hiện những chức năng mới, hầu hết liên quan đến dẫn đường.
Su-30KI (Flanker-B Mod. 2): Phiên bản một chỗ cải tiến với những đặc tính của Su-30MK cho Indonesia, tiếp sau những bước đi của một chiếc máy bay đánh giá "Su-27SMK" bay vào giữa thập niên 1990.
Su-27M (Su-35 / 37, Flanker-E/F): Seri những mẫu thao diễn cải tiến bắt nguồn từ Su-27S một chỗ đa vai trò. Seri này cũng bao gồm mẫu thao diễn "Su-35UB" hai chỗ.
Su-27SM3 trong lễ kỷ niệm 100 năm lực lượng không quân Nga
Su-27SM (Flanker-B Mod. 1): Su-27S nâng cấp cho Nga, được trang bị với các công nghệ mới áp dụng trên các mẫu Su-27M (Su-35).
Su-27SM2: Su-27SM trang bị động cơ Salyut AL-31F-M1.
Su-27SKM: Máy bay tiêm kích đa vai trò một chỗ cho xuất khẩu. Nó bắt nguồn từ Su-27SK nhưng bao gồm những nâng cấp về buồng lái, hệ thống phòng vệ tác chiến điện tử tinh vi và hệ thống tiếp nhiên liệu trên không.[10]
Su-27UBM: Phiên bản Su-27UB nâng cấp.
Su-32 (Su-27IB): Phiên bản tấn công tầm xa 2 chỗ song song trong buồng lái mũi có hình dạng thú mỏ vịt. Nguyên mẫu của Su-32FN và Su-34Fullback
Su-27KUB: Về cơ bản là Su-27K một chỗ trang bị trên tàu sân bay với buồng lái song song, sử dụng để huấn luyện trên tàu sân bay hay như một máy bay đa vai trò.
Su-27BM (Su-35): Còn được gọi là "The Last Flanker", đây là phát triển mới nhất của dòng Sukhoi Flanker. Nó nổi bật với hệ thống điện tử và radar mới. Radar PESA Irbis-E rất mạnh với khả năng theo dõi mục tiêu có RCS 3 m² ở tầm 400 km và mục tiêu RCS 0.01 m² ở tầm 90 km.
