随后，苏霍伊设计局又改装了4架并预生产了6架苏-27M战斗机，分别命名为T10M-2～T10M12，值得注意的是，T10M-11编号在序列中遗漏。针对出口市场需要，苏霍伊设计局将这种型号命名为苏-35型战斗机，主要目的是希望争取到潜在用户。1992年，T10M-3原型机在英国范堡罗航展上公开飞行表演。当时，西蒙诺夫总设计师在新闻发布会上乐观地表示，苏-35战斗机有可能在1995年正式投入生产。
接着，苏霍伊设计局再次改进了一架T10M-11原型机，并命名为苏-37战斗机（711号）。该机的最特别之处在于采用了具有推力矢量的AL一31FU发动机，同时还采用了由3个多功能显示器组成的先进“玻璃”座舱、侧杆操纵和非移动的压敏型油门杆。苏-37战斗机在1996年4月2日首飞，当年9月在范堡罗航展上表演了令人眼花缭乱的超机动动作。
当时，苏-37战斗机采用的AL一31FU推力矢量发动机是原型机，矢量喷管的工作寿命十分有限，因此，该机又重新换装了AL一31F发动机，借助于新型航空电子设备和新型电传操纵系统，仍然具备了同样的超机动能力。此后，苏-37命名不再使用，T10M-11原型机也于2002年12月19日在一次事故中坠毁。
今天，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，期望通过全面试飞后赢得俄罗斯空军的青睐。事与愿违，苏-27M战斗机并未得到俄空军的认可，一直未能投产。但是，这种改进方案为俄空军现役苏-27战斗机的升级计划铺平了道路。
苏联解体时，大约已经制造了700架早期型苏-27战斗机，其中俄罗斯空军大约装备12个飞行团。由于训练经费十分拮据，俄空军飞行员驾驶苏-27战斗机的飞行时数明显减少，客观地延长了其机体寿命，使其服役时间可以进一步延长。时至今日，这些战斗机已经明显呈现出设备老化的态势，总体性能难以适应不断变化的空战环境。因此，俄空军决定分步骤对现役苏-27战斗机进行大幅度升级，以确保这些战斗机具备更加高效的作战能力，可以一直服役到第五代战斗机出现。
