资料图：俄罗斯苏-27战机。俄军现役的多种战机均由苏-27战机发展而来。
现代化的飞控系统。除了特别的气动布局的气动力优势外，苏-35还采用了四余度数字式三维电传飞控系统，使得苏-35没有攻角限制。因此，苏-35能更轻易的作出高难度动作，如眼镜蛇、勾拳等。1996年，装有AL-37FU矢量推力发动机的苏-35在迪拜航展首度亮相，做了许多超常规动作，例如，几乎零半径、零掉高在垂直方向上360°翻转；垂直上升，以矢量推力维持在最高点数秒，然后再改出的"钟摆"；将攻角拉到约120°的“超级眼镜蛇”以及许多未命名动作，轰动了整个世界。
优化的机身结构。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。
先进的火控雷达。火控雷达与苏-27系列战斗机最大区别在于，苏-35战斗机采用了尖端的Irbis-E(雪豹）型相控阵雷达系统，自称具有独一无二的目标截获距离。Irbis―E雷达由第克霍米洛夫研究所研制，是苏-30MKI、苏-30MKM和苏-30MKA等战斗机上安装的Bars雷达的一种衍生型。“雪豹”相控阵雷达，探测距离可达到350公里。其中对舰船等50.000m2以上目标大约为400km，对RCS=3m2左右的隐形战机（F-35)大约为100-150km。Irbis-E雷达可以在边扫描边跟踪的模式下，具有同时截获和跟踪30个目标的能力。