讓我們先偏離一下主題。美國空軍在yf-15開始試飛後，就認為f-15過於昂貴，不可能經受得住大規模戰爭中的大量消耗，因此必須有另外一種飛機與之配合；簡而言之就是由重型的f-15擔負爭奪和掌握製空權的任務，而由另一種便宜的戰鬥機與敵方戰鬥機進行空中格鬥。這種輕型戰鬥機的武裝不必很強，隻要能帶兩枚近距飛彈和機炮就行了，但它的機動性要好。1972 年1 月，美國的“輕重量戰鬥機”計劃開始實施，這就是後來的f-16。事實上，蘇軍的多次研究也表明：截擊任務要求飛機能夠保持與地麵指揮所之間得通訊聯繫、同時必須具備高性能的爬升率和加速性，另外還必須裝備有可以上視和下視的大功率雷達；如果是掩護任務，就要求飛機有較大的航程；而在近距離格鬥空戰中，高敏捷性、推重比、大速度才是最重要的。在當時，這些高性能要求很難在同一種飛機上有效地結合起來。從另一方麵講，也沒有什麽限製說空軍隻能裝備一種戰鬥機。於是，事情就這樣決定了：空軍未來的主力戰鬥機將由兩種機型構成，一種是多任務的重型戰鬥機，它必須有能力控製敵方防線後戰役縱深(250-300千米）範圍地區的製空權---這個指標與美國空軍給f-15的指標一樣；另一種是輕型的戰術戰鬥機，它的作戰範圍主要在敵我交戰的前線或敵後戰術地域(100-150千米）爭奪製空權---這個指標也同f-16一樣。
多用途重型戰鬥機有很大的燃料攜帶量，並且要增加遠程飛彈的數量（增加到4 枚）、可資料上傳的導航係統，先進的通訊和自衛係統；同時它還必須能執行截擊。而輕型戰術戰鬥機則必須容易製造和操作，如果沒有什麽特別問題的話，稍加地麵訓練的飛行員也能操作它，它的武器隻需要2 枚遠程飛彈和相應的近距離格鬥武器。在生產花費上，生產l 架重型戰鬥機的資源可以生產2 架輕型戰鬥機，由這兩種戰鬥機組成的戰鬥機群（輕型戰鬥機與重型戰鬥機的組成比率大約為7 : 3 ）將得到最大的效費比。在1972年末，蘇霍伊和米高揚設計局都得到了各自的合同，以發展蘇聯空軍未來的下一代戰鬥機---蘇－27和米格－29。
原型機的製造
根據國防部的命令，蘇霍伊設計局又開始了t-10原型機方案的起草工作。首光要從大量的製造中的t-10-1、不同的（不完整的）外形結構中選出一種理想的基體。在1970-1975 年間，蘇霍伊設計局挑選了大量的模型，以試圖找到起落架和進氣道的最佳結構。最後採用了一種三輪車式的起落架結構，這種設計很穩固，起接架的各個係統全部由液壓係統來控製。進氣道和發動機艙的組合也很讓人頭疼，經過大量的試驗和計算，還是採用了將二波係進氣道分開布置在機身邊條翼下的布局。另一個大麻煩是蘇-27的重量限製問題，注意的焦點都集中在如何減少飛機的重量上。經過精心安排，實際起飛重量僅增加9千克！這種重量上的“斤斤計較”使飛機的飛行性能沒有發生行什麽明顯的變化。
根據空軍的要求，新型戰鬥機必須具備大航程，並且蘇-27的航程必須比對手大10％。這樣，美國的f-15 在沒有外掛油箱時航程為2300千米，蘇-27至少要達到2500千米，這使蘇-27至少要攜帶5 .5 噸燃料。但根據蘇聯的有關強度標準的要求，任何飛機都必須攜帶達自身燃料重量的80％的備份燃料，這就使飛機重量又增加了3 .5 噸之多。其實蘇霍伊設計局並沒有打算讓蘇-27 多飛1500千米，但有關規定使蘇-27不帶副油箱便可以飛行4000千米。
到了1975年，蘇-27的初期設計工作終於結束了，蘇-27戰鬥機的空氣動力結構、機體設計已經完成，基本設計思路也已經找到，現在是製造原型機的時候了。在長長的挑鼻內是雷達艙。座艙及風擋內可以看到360度全向視野，另外還有一個後設備艙。前起落架被安裝在座艙下、紅外傳感瞄準係統安裝在座艙正前方的機身下沿中軸線上。兩台發動機被安裝在機身下沿中軸線對稱布置的發動機艙內，發動機艙之間的空間可以用來掛載空對空飛彈。為了能讓發動機在各種速度和高度上都能在最好的狀態下工作，進氣道被裝在機冀邊條冀下，並安有進氣導流板，以控製在各種角度上 的進氣量。飛機總共有8個武器掛架：機身下發動機艙之間有2個、進氣道下各有l個，每邊主翼下各有2個，除了主翼下最外側的掛架隻能攜帶100千克級的近距格鬥飛彈外，其他掛架都可以掛載250-300 千克級的遠程空空飛彈。
盡管製造中的原型機比設計指標中的更大，更重，飛機的基本性能卻沒有大的改變，如正常起飛時翼載為375千克／平方米，起飛推重比1.15也與設計一致。飛機的空重為14 300千克，在掛載武器並裝上正常的燃料（5 300千克）時起飛重量為22 100千克，滿載燃料時的最大起飛重量為25700千克。機長1 9.65 米，翼展14.7 米，機翼麵積59.4 平方米，在地麵上的飛機高度5.87 米。
一波三折的發動機研製
蘇-27 的動力係統計劃採用2 台大功率的新一代可加力的渦扇發動機，但這種發動機的技術要求非常高：如果要讓飛機在起飛和空中格鬥中的推重比超過1，發動機在打開加力時推力達到12500 千克，這比al-21f-3 高出了12％ ；但同時發動機的單位油耗必須低，否則就不能滿足飛機的大航程要求，與當時大量生產的al-21f-3 相比，新型發最後選擇了al-31f渦扇發動機動機的油耗至少要降低25％。同時，蘇霍伊設計局也沒有足夠的時間供他們“慢慢”研製。經過研究，設計人員們決定採用3 級低壓、9 級高壓和高、低壓渦輪各1級的結構（“3 +9+1+1”方案），渦輪要進行抗熱增強設計（與al-21f-3相比，工作溫度要高350-400度) ，最後決定採用單晶結構的轉子葉片。但在1970 年初，蘇聯獲得了f-15的f100-pw-100發動機的資料，根據這些資料，決定在al-3lf上採用4級風扇、12 級高壓和高、低壓渦輪各2級的基本結構。新結構的al-3lf發動機在1974 年8月完成了第一台，但在測試中發現它還存在結構缺陷。留利卡隻能再次考慮原來的“3+9+1+1”方案方案，但4 級風扇已經設計完畢，於是也被加在了這個“3+9+1+1”方案上，這樣，al-3lf發動機的壓縮機機構部分就有些類似另一種著名的發動機---為米格-29 研製的rd-33 。
多用途重型戰鬥機有很大的燃料攜帶量，並且要增加遠程飛彈的數量（增加到4 枚）、可資料上傳的導航係統，先進的通訊和自衛係統；同時它還必須能執行截擊。而輕型戰術戰鬥機則必須容易製造和操作，如果沒有什麽特別問題的話，稍加地麵訓練的飛行員也能操作它，它的武器隻需要2 枚遠程飛彈和相應的近距離格鬥武器。在生產花費上，生產l 架重型戰鬥機的資源可以生產2 架輕型戰鬥機，由這兩種戰鬥機組成的戰鬥機群（輕型戰鬥機與重型戰鬥機的組成比率大約為7 : 3 ）將得到最大的效費比。在1972年末，蘇霍伊和米高揚設計局都得到了各自的合同，以發展蘇聯空軍未來的下一代戰鬥機---蘇－27和米格－29。
原型機的製造
根據國防部的命令，蘇霍伊設計局又開始了t-10原型機方案的起草工作。首光要從大量的製造中的t-10-1、不同的（不完整的）外形結構中選出一種理想的基體。在1970-1975 年間，蘇霍伊設計局挑選了大量的模型，以試圖找到起落架和進氣道的最佳結構。最後採用了一種三輪車式的起落架結構，這種設計很穩固，起接架的各個係統全部由液壓係統來控製。進氣道和發動機艙的組合也很讓人頭疼，經過大量的試驗和計算，還是採用了將二波係進氣道分開布置在機身邊條翼下的布局。另一個大麻煩是蘇-27的重量限製問題，注意的焦點都集中在如何減少飛機的重量上。經過精心安排，實際起飛重量僅增加9千克！這種重量上的“斤斤計較”使飛機的飛行性能沒有發生行什麽明顯的變化。
根據空軍的要求，新型戰鬥機必須具備大航程，並且蘇-27的航程必須比對手大10％。這樣，美國的f-15 在沒有外掛油箱時航程為2300千米，蘇-27至少要達到2500千米，這使蘇-27至少要攜帶5 .5 噸燃料。但根據蘇聯的有關強度標準的要求，任何飛機都必須攜帶達自身燃料重量的80％的備份燃料，這就使飛機重量又增加了3 .5 噸之多。其實蘇霍伊設計局並沒有打算讓蘇-27 多飛1500千米，但有關規定使蘇-27不帶副油箱便可以飛行4000千米。
到了1975年，蘇-27的初期設計工作終於結束了，蘇-27戰鬥機的空氣動力結構、機體設計已經完成，基本設計思路也已經找到，現在是製造原型機的時候了。在長長的挑鼻內是雷達艙。座艙及風擋內可以看到360度全向視野，另外還有一個後設備艙。前起落架被安裝在座艙下、紅外傳感瞄準係統安裝在座艙正前方的機身下沿中軸線上。兩台發動機被安裝在機身下沿中軸線對稱布置的發動機艙內，發動機艙之間的空間可以用來掛載空對空飛彈。為了能讓發動機在各種速度和高度上都能在最好的狀態下工作，進氣道被裝在機冀邊條冀下，並安有進氣導流板，以控製在各種角度上 的進氣量。飛機總共有8個武器掛架：機身下發動機艙之間有2個、進氣道下各有l個，每邊主翼下各有2個，除了主翼下最外側的掛架隻能攜帶100千克級的近距格鬥飛彈外，其他掛架都可以掛載250-300 千克級的遠程空空飛彈。
盡管製造中的原型機比設計指標中的更大，更重，飛機的基本性能卻沒有大的改變，如正常起飛時翼載為375千克／平方米，起飛推重比1.15也與設計一致。飛機的空重為14 300千克，在掛載武器並裝上正常的燃料（5 300千克）時起飛重量為22 100千克，滿載燃料時的最大起飛重量為25700千克。機長1 9.65 米，翼展14.7 米，機翼麵積59.4 平方米，在地麵上的飛機高度5.87 米。
一波三折的發動機研製
蘇-27 的動力係統計劃採用2 台大功率的新一代可加力的渦扇發動機，但這種發動機的技術要求非常高：如果要讓飛機在起飛和空中格鬥中的推重比超過1，發動機在打開加力時推力達到12500 千克，這比al-21f-3 高出了12％ ；但同時發動機的單位油耗必須低，否則就不能滿足飛機的大航程要求，與當時大量生產的al-21f-3 相比，新型發最後選擇了al-31f渦扇發動機動機的油耗至少要降低25％。同時，蘇霍伊設計局也沒有足夠的時間供他們“慢慢”研製。經過研究，設計人員們決定採用3 級低壓、9 級高壓和高、低壓渦輪各1級的結構（“3 +9+1+1”方案），渦輪要進行抗熱增強設計（與al-21f-3相比，工作溫度要高350-400度) ，最後決定採用單晶結構的轉子葉片。但在1970 年初，蘇聯獲得了f-15的f100-pw-100發動機的資料，根據這些資料，決定在al-3lf上採用4級風扇、12 級高壓和高、低壓渦輪各2級的基本結構。新結構的al-3lf發動機在1974 年8月完成了第一台，但在測試中發現它還存在結構缺陷。留利卡隻能再次考慮原來的“3+9+1+1”方案方案，但4 級風扇已經設計完畢，於是也被加在了這個“3+9+1+1”方案上，這樣，al-3lf發動機的壓縮機機構部分就有些類似另一種著名的發動機---為米格-29 研製的rd-33 。