苏-35ub战斗机是由苏-35演变的双座版和教练机，垂直尾翼和前段机身很像苏-30战斗机，它的首飞于2000年8月7日进行，苏-35ub战斗机是KnAAPO为了吸引传统客户，用一架批生产型苏一30MKK改装的苏-30M3技术验证平台。

共青城于2001年莫斯科国际航空航天展览会展出了苏-35ub双座战斗机，主要是为补充苏-35单个飞行员的不足，苏-35ub战斗机不只是单纯的苏-35双座型，而是一种使用技术与苏-34战斗轰炸机同级的多用途高超机动歼击轰炸机。苏-35ub战斗机在出口问题上遇到了问题。随着苏霍伊航空集团拿到了新鲜的资金，苏-35ub战斗机的可靠性研究得到了飞速的发展，而技术成熟的苏-35ub战斗机（苏-30MKK5）也即将准备投入生产。与原准型的苏-30MKK相比，苏-35ub战斗机的特点在于三翼面布局、无攻角限制、全权数字飞控，在马赫0.9时升力系数约为苏-27战斗机的1.3倍，马赫数1.6时约为1.7倍；新的气动布局提升了亚音速/超音速的性能。

在苏-35ub战斗机的机背，天线和减速板中间，还加装了全角度红外线接收告警系统。苏-35ub战斗机使用AL-35F发动机，最大推力83.4千牛：加力推力约141.12千牛。留里卡设计局还在改良AL-31系列，将使苏-35ub战斗机能具备马赫数1.4的超音速巡航能力。苏-35ub战斗机没有任何买家，被用于各种新设备的实验，也担任了许多S-37和T50试飞工作中的伴飞任务。俄国网站发布了一些苏-35ub战斗机在参加拍摄俄国空战电影时的照片。

海湾战争的实战经验说明了一个道理：由于不断提高的电子技术和先进雷达、通信指挥系统出现后，飞行员要处理的闭合流程信息量远大于以往的单向指控空中作战，仅一个飞行员是根本无法兼顾本机的飞行作战和与友机的通信指挥，还要经过漫长而枯燥的飞行。前线部队双座飞机的出勤率大大提高。第二名飞行员将精力集中于负责操作机上雷达、通信等各种电子系统，观察空情，甚至为单座战斗机提供预警、通信和指挥。同时因为有了第二名飞行员，战斗机更适合执行危险而复杂的对地攻击任务，一名飞行员可负责驾驶战斗机进入攻击路线，观察周围空情，另一名则控制火控系统和武器，发起攻击。假如只有一名飞行员，攻击效果和生存力会有多下降。

海湾战争后，研究表明双座战斗机更能适应复杂的任务，因为在恶劣的天气或需要战斗的情况下，单座战斗机人均工作强度太大。而双座型的则证明在遇到巨大威胁时，飞行员与后座武器操作官之间共担压力的概念非常适用于对地攻击作战。另一个关键的驾驶者是迫于增加航空武器系统操作机能的需要。由于以上原因，法国决定将单座阵风战斗机的订单减到95架，而双座型的订单则骤然升至139架。美国海军也同样大量引进F/A-18F双座型“F/A-18E/F超级大黄蜂式打击战斗机”，双座战斗机订单增加。

法国更是诞生了全新的双座战斗机概念--“阵风”双座型BO01号机，前后座的布置是完全相同的，无论是驾驶员还是武器系统的操作员都可完成对方的任务，提高了飞机作战适应的灵活度。苏联前线部队开始反馈苏-27战斗机的作战评价。经验同样表明现代空战带给飞行员的负担很大，加上高机动产生的高过载、大航程产生的长时间留空，使飞行员在单独应付复杂的作战情况，机载电子综合设备和机载武器时手忙脚乱。而苏-27由于载油量大，航程远，因此这种现象尤为明显。在这种思想下，苏联军方决定以苏-27UB双座教练机为基础研制生产这种双座战斗机。

1985年3月7日首飞成功的苏-27UB最大的特点在于武器挂载量由原来的6000千克增加到了8000千克，随着苏-27UB开始投入批量生产，前线部队和苏霍伊航空集团都注意到了其高达8000千克的载弹量。因此新型的双座战斗型将基于苏-27战斗机UB设计。最早原型机编号为苏-27PU（P代表截击，U代表双座），随后改为苏-30战斗机。苏-30研制工作始于1986年，总设计师伊戈尔·伊万诺夫，航空武器系统的设计师是维克托·加鲁申科。研制中首先解决了加装空中受油系统的问题。空中受油管装在机头右侧，不增加飞机的阻力，不影响机载雷达工作。这架空中加油型苏-27UB飞机于1987年首飞，随后完成了莫斯科一共青城一莫斯科的不着陆飞行，飞行距离13440千米，连续飞行15小时42分，4次空中加油。1988年开始，苏-30研制工作转入正轨。设计中将在苏-27战斗机UB的基础上改进一种采用空中受油系统、新型导航系统、先进的惯导系统和火控系统的双座战斗机，命名苏-30战斗机。

20世纪80年代初，苏霍伊航空集团的尼古拉·尼基京率领一个研制小组，开始研究一种苏-27M单座型多用途战斗机，苏-27M战斗机需要同时配备适合于空中作战和攻击导航的航空电子设备，携带激光或电视制导的智能弹药来攻击地面目标，此外还要求采用一种先进的电传操纵系统来实现超机动性。于是苏-27M战斗机安装了鸭翼和增加燃油的“湿”垂直尾翼，加装各种新设备，这意味着直接增加战斗机的空重，相应地降低了作战性能。苏霍伊设计局认为，重量增加的问题有可能通过改进后的AL-31FM或AL-35发动机来解决，同时还可以通过采用复合材料和铝合金来减轻重量。

由于最新的AL-41F已经于1999年开始飞行测试。而且随着2000年米格-1.44战斗机试飞，代表已经攻克了原来的难关。在应用了新一代的AL-41F部分技术后，31系列很可能提升至170千牛级推力，事实上这也是留里卡设计局对推重比达到10的AL-37FU的推力估计。

苏霍伊航空集团飞机设计局与伊尔库茨克飞机生产股份公司一起开始研制生产苏-30战斗机出口型，命名为苏-30K(K是俄文出口的意思），出口型增强对地作战功能。苏-30K又衔生了新改型，换装新型机载雷达，增加了武器的种类，发展出苏-30M战斗机，出口型称苏-30MK。原型机1994年在柏林航展上首次公开展示。苏-30MK能长时间进行空中巡逻飞行，不进行空中加油的续航时间达到10小时。该机最大的特点是在保留苏-27战斗机的空战能力的基础上，增加了指挥战斗机编队作战的能力。

苏-35战斗机的问世完全是需求牵引的直接结果。90年代苏霍伊设计局将3架苏-27M战斗机陆续交付给契卡洛夫国家试飞中心，苏-27M战斗机未得到俄空军的认可，一直未能投产。2002年12月27日，第一架苏-27SM原型机实现首飞。该机主要改进了机载电子设备，采用了“玻璃”座舱、相控阵雷达、光电瞄准吊舱和数字式电传操纵系统等，能够有效地完成空对空和空对地攻击任务，总体作战性能已经优于苏-30MK系列出口型战斗机。苏-27战斗机M战斗机在国际市场上也屡次碰壁，一直无人问津，生产前景渺茫。苏霍伊公司经过深思熟虑，决定将苏-27M战斗机多年来在世界各国航展上精心打造的苏-35品牌正式用于苏-27SM2出口型战斗机。

1989年12月31日苏-30战斗机在伊尔库茨克飞机制造厂机场首飞。然而首飞成功的两架原型机由于苏联经济每况愈下，导致苏联空军无法计划装备苏-30。因此这两架飞机由试飞院买下，其中的一架曾两次参加珠海航展，苏联解体后，由于摆脱了一部分经济发展落后地区，重新崛起的俄罗斯经济开始慢慢复苏，而试飞成功后批量生产的首批5架苏-30飞机装备俄罗斯空军（原防空军）萨沃斯特别飞行员训练中心，这批苏-30只装备了简单的空空攻击系统。仅能承担远程截击任务，因此主要用于飞行战术演习。并进行了与A-50预警机米格-31战斗机伊尔-78加油机空中加油机配合下编队作战方法的演练。后来俄中心因经费不足，停止了购买苏-30战斗机。

2004年苏霍伊航空集团独立设计局开始进行更为革命性的机型——苏-35歼击机的制造工作。独立设计局已经将该机冠名为“4++”代战斗机，而“技术综合体”（机载无线电导航设备研制单位）则将其戏称为“5-”代。苏-35的机载计算机获得来自布满整个机身的150个各型天线和传感器的信息。第五代战斗机此类“感觉”器官还将多出几倍。

除驾驶舱的外形有变化外，苏-35飞机还将具有隐身性。采用了能吸收无线电雷达波的专用涂层，实际上是采用新的飞机涂料。计划在苏-35型飞机的机载设备和武器装备上批准几项新创意，这些机载设备和武器是为先进的前线航空兵航空综合体歼击机研制的。专家们认为，安装在苏-35上的АЛ-31Ф型现代化发动机也将成为АЛ-41Ф未来型航空发动机的过渡型，它是由“土星”科学生产联合公司研制的。

苏-35战斗机还改进了机身结构，采用大量的钛合金，将其使用寿命显著地延长到6000飞行小时，足以使用30年以上。数据表明，它的翼展增大到15.3米，比苏-27S战斗机增加了0.6米，垂尾内安装了油箱，从而使内部燃油载荷增加了20%，达到11500公斤。值得注意的是，苏-35战斗机还可以携带两个1800升副油箱，一改苏-27系列战斗机从不采用副油箱的历史，这也是苏-30MK系列战斗机无法比拟的。此外，该机还加装了空中加油系统。

苏霍伊航空集团独立设计局无限股份公司正在研制以苏-35为标志的过渡型战斗机。他认为这种飞机应成为第四代与第五代战斗机之间的过渡型机。该机上按照“先进的前线航空兵航空综合体计划”演示单个部件，但这种飞机还不是真正先进的前线航空兵航空综合体。

苏-35实际上是按照苏-27战斗机/30半成品制造，首先是机体部分。对苏-35型飞机配套安装的机载无线电导航设备还是各执己见，歼击机的配套问题仍未彻底解决。研制过渡型歼击机必须要“掌握市场”——对苏-27/30的需求将会下滑，而在成熟的先进前线航空兵航空综合体出现之前应有一个新的战斗机型。

动力装置苏-35战斗机在研制过程中，由于结构重量、机内燃油和武器载荷的增加，不可避免地增加了起飞重量。数据表明，其正常起飞重量达到25-3吨，最大起飞重量达到34.5吨，采用了留里卡一土星科研生产联合体为苏-57战斗机研制的最新型117S发动机。与现役的AL-31F发动机相比，117S发动机的使用寿命增加了2～2.7倍，两次大修间隔时间从500小时增加到1000小时，给定使用寿命从1500小时增加到4000小时。这对俄制航空发动机来说，可以说是一个极限纪录。它意味着飞行员可以在发动机例行检修前完成更长时间的战斗飞行，同时可大量降低发动机维修费用。

苏-35战斗机秉承了“侧卫”家族的强大攻击能力，可以执行空中优势、对地攻击和海上反舰等多种作战任务。它有12个外挂点，最大武器载荷为8吨，通过精心安排各种空对空和空对地武器，将攻击能力提升到一个新的水平。苏-35战斗机携带空空导弹时，可以根据作战需要选择不同的挂载组合方案，分别为8枚R一27ER1导弹、4枚R-27ET1或R-27EPl、6枚R-73近距格斗导弹、12枚RVV-AEd?距空空导弹。值得注意的是，苏霍伊设计局在最新的宣传资料上，提到了一种K-100-1型远距空空导弹。K-100是上个世纪90年代俄罗斯研制的一种远程空空导弹，中途曾一度被废弃，这次安装在苏-35战斗机上的“高端”空空导弹再次亮相。据称，K-100的有效射程达到230公里，K-100-1为K.100的改进型，这种导弹可以在防区外攻击预警机、对地监视飞机和空中加油机，是一种颇具攻击性的武器。

苏-35战斗机携带的空对地导弹有很多类型，可在昼夜复杂气象条件下实施对地攻击，大大提高了防区外精确打击能力。其中挂载方案包括，6枚Kh-29TE或Kh-29L战术导弹，6枚Kh-31A反舰导弹和Kh-31P反辐射导弹，5枚先进的Kh-59MK远距反舰导弹，5枚Kh-58UShE增程型反辐射导弹，3枚“俱乐部”(Club)远距反舰导弹和1枚“宝石”(Yakhont)超LRASM。Kh-59MK导弹是在Kh-59M电视精确制导导弹基础上发展的，改用36MT型弹用涡轮风扇发动机，射程达到285公里。弹长5.7米，重930公斤，采用320公斤的侵彻式战斗部，通过采用主动雷达制导，扩大了攻击目标的种类，对于巡洋舰的发现距离为25公里，对于一般舰艇的发现距离为15公里。

制导炸弹包括多达8枚电视制导的KAB一500Kr、最新型卫星制导的KAB一500S.E和激光制导的LGB一250武器。以及3枚KAB.1500Kr电视制导或KAB一1500LG激光制导的炸弹。苏-35战斗机选择挂载的非制导炸弹和火箭弹与苏-30MK战斗机基本一样，但是在未来能够使用改进的或新型500公斤和250公斤的炸弹，以及80、122和266／420毫米火箭弹，包括激光制导型。

苏-35战斗机可以用于摧毁空中和地面的航空武器系统，摧毁敌方的水面舰艇和防空武器保护的地面设施，继苏-30MK系列战斗机之后，成为又一种具有强大攻击能力的多用途战斗机。按照研制进度，加加林飞机制造厂正在制造4架试飞原型机和1架用于静态试验的原型机，首架苏-35原型机在2007开始进行飞行试验。

基于早期的工作，117S发动机的推力矢量控制系统可以很容易地与电传操纵系统实现一体化控制，苏-35战斗机借助于推力矢量来实现超机动性的技术，采用了“数字式飞机综合控制系统”，实现了电传飞控系统、大气数据系统和起落架机轮刹车控制系统等各种功能的综合控制。

苏-35ub战斗机用了更好的飞控计算机以及四余度线传操纵系统，正常情况下攻角限制由苏-27战斗机的24度提高到35度。必要时，飞行员可将攻角限制器关掉（关掉限制后飞控系统仍在工作），发挥无攻角限制性能。苏-30MKK5的所有动作都能在线传系统的控制下进行，至少到110度攻角都是可控的，属于无攻角限制飞机。因此苏-35ub战斗机能更轻易地作出高难度动作，完全电传操纵飞行，无攻角限制，使得不必是顶端的飞行员也能大量发挥苏-35ub战斗机的飞行性能。

801号技术验证平台是苏-30MKK系列中最先进的型号，是KnAAPO生产的唯一一架三翼面串列双座机。改造后的801被重新命名为苏-35ub战斗机。苏-35ub战斗机以教练型的名义与苏-27M/35共同参与了韩国和巴西的竞标，但双双落选。KnAAPO利用苏-35ub战斗机与苏-27M/35搭配的计划落空了，倒是IAPO的苏-30SM某种程度上实现了苏-35ub战斗机的设想。苏-35ub战斗机没有任何买家，被用于各种新设备的实验，也担任了许多S-37和苏-57战斗机试飞工作中的伴飞任务。

俄罗斯网站发布了一些Su-35ub战斗机在参加拍摄俄国空战电影时的照片。为了真实，所有镜头为实景拍摄。其中的镜头需要无舱盖飞行，执行这个任务的是俄空军飞行员Frolov ，他表示，在无舱盖飞行中，他的飞机最快时接近了两倍音速。“一般这类实验都是在冬天进行，所以空中极端的寒冷。无舱盖飞行时，我心里默数着加速的速率，因为到达一定速度时，空气和飞机的高速摩擦会加热周围的空气，这样终于就能暖和下来了。”Frolov 在飞行中竟然还把手伸出了舱外：“在接近两倍音速时，我尝试着把手伸出舱外约一到两英寸，由于极高的空气摩擦，手套马上就变的非常热。”

苏-35ub战斗机是由苏-35演变的双座版和教练机，垂直尾翼和前段机身很像苏-30战斗机。苏-35这单个型号也有两种不同外形的飞机。被称为老苏-35和新苏-35。老苏-35常见有703号、709号和711号，还有从苏-30M发展而来的一架双座型801号苏-35ub。