被拍扁的苏-27
苏-57需要满足俄空天军提出的苛刻作战要求，其中包括与F-22争夺制空权和执行深度穿透对地打击任务。在设计PAK-FA时，苏霍伊设计局以F-22为假想敌进行了针对性设计，将该机打造为一种隐身并具有超级机动和超级巡航能力的战斗机，机身广泛采用复合材料制造意图降低RCS。
所以该机在设计和制造中应用了俄罗斯最尖端战斗机技术，涵盖隐身、气动、发动机、复合材料、系统集成和武器。该机的大部分具体设计特点被严格保密，在其真正作战能力和性能方面的问题多于答案，因此很难评估苏霍伊设计师是否已经成功客服了研发高性能隐身战斗机所要面对的严峻挑战，例如结合了超音速巡航性能的高敏捷性与机动性、传感器融合和强大多任务能力。
在总体气动布局上，苏-57延续了已经过苏-27验证的升力体翼身融合气动布局。该布局当年由苏联中央空气流体动力学研究院提出，特点是主翼和中央机身融合为一个扁平的中央升力体，其纵向剖面为翼型。两台发动机以宽间距短舱的形式布置在下方两侧在机腹形成一个“隧道”，升力体产生的升力最多能占飞机总升力的20%。
苏-57具有典型的升力体气动布局
升力体气动布局具有以下优点：内部空间大（使苏-27具有庞大内油，苏-57能在机身内置纵列弹舱），消除了传统设计机翼和机身之间的气动干扰，降低了阻力，由于机身也能提供可观升力因此提高了整机升阻比，有利于实现较高的机动性能，当然该布局也存在浸润面积大的缺点。
由于苏-57为了隐身采用了菱形机身截面，全动垂尾外倾角度很大，再加上加莱特进气道倾斜侧壁，所以在整体视觉上就像被拍扁的苏-27，这恰恰反映出两者在设计思路上的一脉相承。
苏-57与苏-27的正面对比
超机动性
苏-57全机有12个可动控制面，包括全动平尾和垂尾、副翼、机翼前缘襟翼、襟副翼和可调前缘涡流控制器（LEVCON），两片垂尾都向内偏时就可作为减速板使用。进气口前方的LEVCON可对其产生的脱体涡进行控制，并提供一定的配平功能。LEVCON是前缘边条的进一步发展，能大幅改善苏-57的大迎角操控，在不使用矢量推力的情况下也能提供快速的失速改出。
苏-57大幅下垂的LEVCON
苏-57的降落减速状态
先进飞行控制系统和推力矢量喷管使苏-57具有很强的抗偏离特性，并在偏航和俯仰轴上都具有高度的机动性，使飞机不仅能做如“布加乔夫眼镜蛇”和“敲钟”这样的超高迎角机动，还能做高度损失很小的水平旋转机动（“落叶飘”）。苏-57的超音速巡航能力和作战高度也将使该机具备比前一代战斗机大幅增加的优势。
苏-57的“落叶飘”机动
苏-57广泛使用复合材料制造，结构重量的25%和蒙皮的近70%都是复合材料。在对静力测试机身和早期原型机进行测试之后，苏霍伊的设计师发现机身结构无法承受极端机动产生的应力，因此对苏-57的机身内部进行了改进，大幅增强了机身结构强度。
苏-57的大面积复材蒙皮
苏-57制造材料占比：40-44%铝合金 22-26%复材 18%钛合金 10%钢铁 4%其他
第二阶段机身在外观上最大的不同是：1、发动机舱上下方都涂覆吸波涂料而不是第一阶段机身裸露的钛合金耐热蒙皮。2、进气道侧面的泄气门经过重新设计和重新定位，并优化了机身口盖的锯齿外形。3、尾椎明显扩大，截面外形也经过重新设计。上述细化设计都有助于苏-57生产型降低RCS。
经过隐身细化的苏-57第二阶段机身，图为T-50-10原型机
该机的弹药被安装在发动机机舱之间机腹的两个串列主弹舱，以及翼根处两个三角形凸起近距格斗弹舱内。武器内置化不仅能保持飞机的隐身外形，还大幅降低了阻力，维持飞机的高机动性能。
先进发动机和气动设计使苏-57能实现不开加力的持续超音速巡航，凭借大内油，苏-57的超音速航程超过1500公里，是苏-27的两倍以上。在苏-57宽间距矢量喷管设计中，苏霍伊解决了F-22尾喷管只能进行俯仰控制的局限，左右喷管转轴的垂直中心线向外侧偏转了32度（右喷管向右偏，左喷管向左偏），使喷管可以在一个V形相交平面内偏转，两个喷管非对称偏转时能产生滚转和偏航控制力矩。这种3D推力矢量控制能力能在操纵面失效时，仍能在低速时保持对飞机的精确控制。
