苏35战斗机头部特写
据称，与原型机所不同的是，苏-37型机首先改变了机身结构，并且在机载电子设备方面有较大的改进。苏-37与苏-35一样，都采用“非稳一体化三翼面”外形，这一外形被视为传统外形，早在带前翼的苏-27系列飞机上进行了试验。此外，在新型飞机上，安装了带推力矢量的AL-31FP型发动机，并且由机载计算机或通过专用的侧部手柄来手动控制喷气流。
飞机更大的改变是机载电子系统。由于使用了多通道数字电传操纵系统，包括人工智能系统，与苏-35相比，苏-37获得了补充的能力。
