总设计师仔细研究米格-29与F-15后得出结论，米格-29并没有全面超过F-15。所以认为苏-27还是有希望的。军方内的狂热支持者也对苏-27继续投产起了帮助。他们的目标非常简单明确：苏联必须拥有超过F-15的第一流战斗机。
第一架T-10S-1于1980年出厂，1981年4月20日首飞，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）更好不到哪里去，1981年12月23日由于前缘襟翼故障坠毁，试飞员亚力山大·科马诺夫不幸牺牲。
1982年，测试基地又增加了几名新成员：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~T-10-27。这些飞机加入试飞后，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。终于在1985年，第一批苏-27战斗机开始在苏联空军中服役。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。当整个系统调试完毕后，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-27UB
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。很快，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。
武器装备
机炮
GSh-30-1 型 30 毫米机炮
GSh-30-1 型 30 毫米机炮是苏-27 系列的唯一固定武器，它是一种超轻量型单管转膛式机炮，根据俄罗斯所公布的资料，其全备重量只有 43.5 公斤，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，据说精确度极佳，但大量采用轻量材料的结果使其使用寿命减低，未经证实的资料指出标准寿命大约 2,000 发左右，火炮的最高射速 1,600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。
空空导弹
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 MiG-29、SU-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 公里。
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 公里。
R-27ET： R-27T 的增程型， 最大射程增为 70 公里。
R-27ER： R-27R 的增程型， 最大射程增为 75 公里。
R-27AE：远距惯性指挥修正暨主动雷达制导型，最大射程约 80 公里，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 公里，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。
对海/地导弹
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