Опытный образец самолета Су-27 носивший техническое название Т-10-1, впервые поднялся в воздух 20 мая 1977 года. Пилотировал самолет заслуженный летчик-испытатель Герой Советского Союза Владимир Ильюшин. На самолете проводились испытания на общую работоспособность, на устойчивость и управляемость.

Всего было выполнено 38 полетов, произведены доработки, в частности, на законцовки консолей и кили установлены противофлаттерные грузы в виде штырей. Система вооружения на него не устанавливалась.

Российский многоцелевой всепогодный истребитель четвертого поколения Су-27 разработан в ОКБ Сухого и предназначен для завоевания превосходства в воздухе. Главными конструкторами Су-27 в разное время были Наум Семенович Черняков, Михаил Петрович Симонов, Артем Александрович Колчин и Алексей Иванович Кнышев.

В 1982 году самолеты начали поступать в авиационные части, с 1985 года началась их эксплуатация. Су-27 является одним из основных самолетов ВВС России, его модификации состоят на вооружении в странах СНГ, Индии, Индонезии, Китае и некоторых странах Африки. На основе Су-27 разработано большое количество модификаций: учебно-боевой Су-27УБ, палубный истребитель Су-33 и его учебно-боевая модификация Су-33УБ, многоцелевые истребители Су-30, Су-27М, Су-35, фронтовой бомбардировщик Су-34 и другие.

Впервые в зоне боевых действий истребители Су-27 задействовались во время войны в Абхазии. Четверка российских Су-27 5 октября 1992 года пресекла высадку грузинского подкрепления из трех десантных вертолетов в Гантиади, принудив их к посадке. Истребители принадлежали 171-му авиаполку, базировавшемуся в Бомборах в 8 километрах от Сухуми.

Во время войны в Южной Осетии Су-27 совместно с МиГ-29 контролировали воздушное пространство над Южной Осетией. После присоединения Крыма к Российской Федерации в 2014 году на южном направлении резко увеличилось количество разведывательных полетов самолетов НАТО. Истребители Су-27 и Су-30 стали основными истребителями вылетавшими на их перехват.

Например, за первые 8 месяцев 2017 года Су-30СМ перехватили около 120 самолетов-разведчиков. Стоит отметить, что возле северной и восточной границ истребители также довольно часто вылетают на перехват разведчиков. Российские истребители Су-27СМ3, Су-30СМ, Су-33, Су-35С, а также ударные Су-34 совершали боевые вылеты против объектов террористов на территории Сирии в ходе гражданской войны.