Desain Aerodinamisasi Dasar Dari Su-27 Mirip Dengan MiG-29

Desain aerodinamisasi dasar dari Su-27 mirip dengan MiG-29 hanya lebih besar. Pesawat ini sangat besar sehingga untuk meringankan beratnya material titanium banyak digunakan (sekitar 30%). tidak ada material komposit yang digunakan. Sayap yang sayung kebelakang menyatu dengan badan pesawat pada perpanjangan leading edge dan pada dasarnya sayap berbentuk delta, hanya bagian ujung luar saja yang dipotong untuk tempat rel rudal diujung sayap. Su-27 bukanlah sebuah pesawat delta murni karena masih mempertahankan bentuk ekor konvensional, dengan menggunakan 2 sirip ekor vertikal di sisi luar kedua mesinnya, dan dibantu dengan 2 ekor tengah melipat kebawah untuk membantu stabilitas lateral.

Mesin turbofan Lyulka AL-31F disediakan tempat yang sangat lebar, tempat yang lebar ini disediakan untuk alasan keamanan dan untuk menjamin aliran udara yang tidak terputus pada bukaan udara masuk. Ruangan yang tercipta di antara dua buah mesin juga menyediakan daya angkat tambahan sehingga mengurangi beban sayap. Saluran penuntun yang bisa digerakan pada bukaan udara masuk memungkinkan pesawat mencapai kecepatan Mach 2+ , dan membantu menjaga aliran udara mesin pada saat sudut alpha tinggi.Sebuah layar penyaring ditempatkan pada bukaan udara masuk untuk melindungi mesin dari kotoran saat lepas landas.

Su-27 adalah pesawat operasional pertama Uni Soviet yang menggunakan sistem kontrol penerbangan fly by wire , dikembangkan berdasarkan pengalaman Sukhoi OKB pada proyek Pengebom Sukhoi T-4. Sistem ini dikombinasi dengan beban saya yang relatif rendah dan kontrol penerbangan dasar yang kuat , maka menghasilkan pesawat yang luar biasa lincah, tetap mudah dikontrol walaupun pada kecepatan sanagat rendah dan susut serang tinggi. Pada pameran dirgantara , pesawat ini mampu mendemonstrasikan kemampuan manuvernya dengan aksi “patukan kobra” (kobra Pugachev) atau pengereman dinamis – mempertahankan level penerbangan pada sudut serang 120°. Pengarah semburan jet juga sudah di uji coba dan sudah diterapkan pada model-model akhir yaitu Su-30MKI dan Su-37, memungkinkan pesawat untuk berbalik tajam dengan radius putar hampir nol, menggunakan teknik somersault vertikal ke gerakan pelurusan kembali dan mengambang terbatas dengan hidung pesawat menghadap keatas.

Versi laut dari Flanker (lebih dikenal dengan nama Su-33), menggunakan kanard untuk daya angkat tambahan, mengurangi jarak lepas landas (sangat penting untuk kapal yang beroperasi dari kapal induk tanpa sistem ketapel , Admiral Kuznetsov ). Kanard ini juga digunakan pada beberapa Su-30, Su-35, dan Su-37.