Этот истребитель создавался довольно тяжело, но в дальнейшем он вошел в число самых удачных самолетов мировой авиации. В первых машинах уровень аварийности просто зашкаливал. Из-за этого произошло несколько катастроф, сопровождавшихся гибелью летчиков, например летчик-испытатель А. Комаров, а так же несколько аварийных посадок. После множества компоновочных доработок – усиление фюзеляжа, а также крыла, особенно их головных частей, изменение формы законцовок килей, а так же изменения формы хвоста фюзеляжа, привело к улучшению летных качеств самолета. На все это потребовалось много времени, и лишь в 1986 году самолет был доведен до требуемого уровня, хотя первая выкатка серийного истребителя состоялась в 1982 году.
Серийные Су-27 были оснащены двигателями АЛ-31Ф (конструктор А. Люлька). Впервые в воздухозаборники двигателей были вставлены решетки, которые защищали его от всасывания в двигатели посторонних предметов придвижении по аэродрому, а так же режимах взлета и посадки. Эти решетки после взлета убирались, а перед посадкой – опускалась. Параллельно с разработкой боевого самолета, велась работа над двухместной спаркой. Двухместный самолет, создавался с минимальными отличиями от боевого истребителя. Таким он и получился. Например, спарка Су-27УБ получился первым самолетом в авиации СССР, оборудованным радиолокатором и системой управления оружием, то есть он стал полноценным боевым истребителем. Мощный потенциал истребителя Су-27УБ был применен в новом перехватчике – Су-27ПУ. Этот самолет был оборудован системой дозаправки в воздухе и мог находиться в полете до 10 часов. Су-27 постоянно совершенствовался. К сожалению, самые лучшие варианты шли на экспорт. К примеру, самолеты Су-27МКИ, поставленные в Индию, до сих пор считаются самыми лучшими истребителями в мире (поколение +4). На вооружении ВВС России стоят самолеты Су-27СМ, которые с трудом можно отнести к поколению +4 по глубине модернизации.