2002年12月27日，第一架蘇…27SM原型機實現首飛。據稱，該機主要改進了機載電子裝置，採用了“玻璃”座艙、相控陣雷達、光電瞄準吊艙和數字式電傳操縱系統等，能夠有效地完成空對空和空對地攻擊任務，總體作戰效能已經優於蘇…30MK系列出口型戰鬥機。俄空軍計劃將25架蘇…27戰鬥機升級為SM型，單機改裝成本大約為400萬美元。按照合同，加加林飛機制造廠在2003年改裝了4架，2004年又改裝了12架，2005年改裝了9架。
然而，俄羅斯空軍對於初露鋒芒的蘇…27SM戰鬥機並不完全滿意，希望進一步提高機動效能和攻擊威力，於是提出了在此基礎上，透過採用更多成熟的先進技術，甚至儘可能地利用第五代戰鬥機上的一些技術，來研製一種蘇…27SM2型戰鬥機。考慮到第五代戰鬥機還處在研製階段，俄空軍已經在“俄羅斯2015年前國家武器規劃”中，將蘇…27SM2戰鬥機作為重點，並列出了相應的採購預算。
與此同時，蘇霍伊設計局再次考慮到出口市場的需要，研究如何為蘇…27SM2戰鬥機命名一個頗具影響而又令人印象深刻的型號序列，目的是突出第4＋＋代多用途戰鬥機的定位。或許是期望711號蘇…27M戰鬥機曾經的名氣能夠帶來好運，蘇霍伊公司在2003年初步決定將蘇…27SM2出口型稱為蘇…37戰鬥機。
同時，蘇…27M戰鬥機在國際市場上也屢次碰壁，一直無人問津，生產前景十分渺茫。於是，蘇霍伊公司經過深思熟慮，毅然決定將蘇…27M戰鬥機多年來在世界各國航展上精心打造的蘇…35品牌正式用於蘇…27SM2出口型戰鬥機。
【隱身效能】
隱身措施目前，蘇霍伊公司已經公佈了蘇…35多用途戰鬥機的圖片，從中可以看出它並沒有採用三翼面佈局，這是與蘇…27M戰鬥機之間的最大不同。究其原因，主要是考慮到提高隱身效能的需要。
基於當年的設計背景，蘇…27戰鬥機並未考慮採用隱身技術。隨著美國F一22A戰鬥機的正式裝備，蘇…27系列戰鬥機固有缺陷更加突出。戰鬥機從第四代跨越到第五代，具備隱身能力是必不可少的一個重要特點。在這樣一個背景下，蘇…27M戰鬥機所採用的三翼面佈局似乎顯得不合時宜，其鴨翼作為一個重要的氣動翼面，成為了雷達反射的一個主要部分。於是，保持蘇…27戰鬥機原有的常規佈局成為了一個行之有效的隱身途徑。
多年前，俄羅斯科學院電磁理論和應用研究所（ITAE）從事隱身技術的研究人員就開始積極地尋求各種隱身技術，試圖將蘇…27M戰鬥機的正面雷達反射截面積降低一個數量級，從而使敵機雷達對其探測距離減少一半。2003年10月，研究人員在英國倫敦召開的一次有關隱身技術的會議上，介紹了所取得的一部分進展。由此可以斷定，蘇霍伊設計局在宣傳蘇…35戰鬥機時，強調其採用了隱身技術絕非空穴來風，其中一些研究成果已經切實可行。
通常，蘇…27M戰鬥機進氣道是一個強烈的反射源，雷達波透過進氣道直接在壓氣機葉片表面產生強烈的反射波。為此，研究人員研製出不同厚度的鐵磁吸波材料，分別噴塗於進氣道和壓氣機葉片的表面，可以將進氣道產生的雷達波反射降低10～15dB。而且，這種塗層不會影響進氣流量，不會影響防冰系統的正常工作，可以承受高速氣流的衝擊，耐受200°C高溫。
蘇…27M戰鬥機的另一個雷達波強反射源是座艙，主要是由於座艙內的座椅、各種顯示儀表和操縱桿等都採用了大量金屬部件。為此，ITAE隱身研究小組研製出一種新的加工工藝，可以將等離子體有效地沉積到座艙蓋的聚合物材料和金屬材料的內部，從而把電磁波遮蔽在座艙外，同時又不會影響太陽光的透入。
此外，ITAE研究人員正在發展的一些技術，還有可能進一步降低蘇…35戰鬥機的雷達天線所反射的電磁波。一種方法是採用具有“開關”功能的雷達罩，即在內部噴塗上一層含鎘的硫化物或矽化物的半導體材料薄膜，能在可見光照射下改變自身的導電特性，從而改變電磁波的反射。但是，目前還未解決薄膜的工業生產技術。另一種方法是在雷達天線前面放置一個頻率選擇屏，起到窄帶射頻濾波器的作用，只允許透過自身雷達的頻率，但勢必會犧牲一部分自身雷達的探測效能。此外，ITAE提出了一個大膽設想，在雷達天線前面放置一個低溫等離子屏，其工作原理與等離子體隱身技術一樣。