Высокие модернизационные возможности, заложенные в Су-27 позволили создать на его базе целую серию машин самого широкого профиля. Вот обозначения некоторых из них:
П-42 - рекордный вариант перехватчика Су-27. В 1986-1988 годах на нём установлено 27 мировых рекордов скороподъёмности и высоты горизонтального полёта. Отличается установкой других двигателей и значительно облегчённой конструкцией (взлётная масса П-42 составляет 14100 кг).
Су-27 (Т-10С) - основной вариант истребителя.
Су-27ИБ - прототип двухместных истребителей-бомбардировщиков Су-32ФН и Су-34 с расположением сидений рядом. Предназначен для поражения точечных сильнозащищённых целей в любых погодных условиях и в любое время суток. Впервые поднялся в воздух 13 апреля 1990 г.
Су-27СК - экспортный вариант, построенный для поставок в КНР. С 1999 года производится на китайской фирме «Шеньян эйркрафт» по лицензии под названием F-11. Намечено производство 200 штук.
Су-27УБ - двухместный учебно-боевой истребитель. Предназначен для переподготовки лётчиков на самолёт Су-27, сохраняет все боевые возможности Су-27. Первый полёт на опытном экземпляре Т-10У-1 выполнен 7 марта 1985 г. С 1986 г. серийно строится в Иркутске.
Су-27УП (Т-10-30) - учебно-патрульный самолёт для ПВО с системой дозаправки топливом в воздухе. Производится серийно. В 1988 г. эта модификация Су-27УБ с четыремя дозаправками топливом в воздухе совершила беспосадочный перелёт Москва * Комсомольск-на-Амуре - Москва протяжённостью 13440 км.
Су-30 (Су-27ПУ) - самолёт наведения и целеуказания. Дальний перехватчик и мини-ДРЛОУ. Способен осуществлять одновременное наведение четырёх перехватчиков Су-27. С 1992 г. осуществляется серийное производство в г. Комсомольск-на-Амуре.
Су-37 (Су-27ЛМК) - многоцелевой истребитель с ОВТ.
Т-10 - серия опытных образцов истребителя Су-27, значительно отличающиеся от будущего серийного самолёта.
Т-10-24 - опытный самолёт с ПГО. Создан в 1985 г., в 1989 г. оборудован осесимметричным ТРДДФ с отклоняемым вектором тяги, позже - плоским поворотным соплом на одном из двигателей.