坚定无畏的西蒙诺夫。他手里拿的是米格-35的一个发展方案模型，这个设计在气动外形上的改变，是将机翼的后缘从后掠改为前掠为主；以克服后掠翼布局在跨声速区域进行大过载时会出现失控的缺陷——苏-27、米格-29的跨声速机动性能陷阱都是由此而来
然而坚定无畏的西蒙诺夫和他领导下的志同道合者们，在1976年第一架T-10验证机才刚刚制造出来的时候，就在中央流体院的指导下研究并建立了新型气动布局并进行了大量的试验工作。西蒙诺夫在寻求航空部副部长西拉耶夫的支持时，面对“你确信无他路可走吗？”的疑问时，做出了这样的回答：“当然，我确信尽管也有其它途径——批量生产成百上千的平庸飞机，如果不打仗，谁也不会知道他们的平庸；但我们工作在艰难时期，这时我们的武器必须是水平最高的，因此没有其他出路。”
全新的方案仍然继承了T-10系列的编号，被命名为T-10S，设计工作在1979年全面展开；除了主起落架的轮胎和弹射座椅以外，所有的原始设计都被推翻了。但在后来的文献资料中对于T-10S的贡献分配上，苏霍伊设计局和中央流体院出现了严重的分歧。比如苏霍伊设计局声称T-10从一开始就确立了采用静不稳定布局、电传操纵系统的设计原则；而中央流体院则声称这些技术他们建议和帮助下的结果。
新的方案着重于以下几个方面展开：最基础的做法当然是首先在结构和设备上想尽一切可以减重的办法，尽可能在机身内扩展出“可以倒进煤油”的地方增加燃油容量。此外依靠电传操纵系统的硬件保障，使用静不稳定布局来大幅度改善飞机的巡航效率和机动性——尤其是超声速飞行下的机动性也是必须的措施。
T-10S和T-10的轮廓差异
除了使用直线前缘的传统梯形机翼来取代S型机翼，并且加装前缘机动襟翼改善各种飞行状态下的升力表现外，T-10S还得想尽一切办法减低阻力。比如T-10S通过将前段加粗后段缩小、更换新座舱盖优化了机身的截面积分布，有利于超声速阻力降低；再加上其它的一些改动，T-10S的机身中部截面积减低了15%，这带来了跨超声速阶段阻力幅度达到18~20%的减少。
T-10S的新方案通过实际试飞证明是很成功的，而且也已经没有必要和多余的时间、财力再去做颠覆性的改动了，于是苏-27项目最终的基本设计就此确定了下来。这是一种兼顾了优良的高速能力和亚声速机动性，而且又具备卓越航程能力的重型战斗机——尤其是挂载武器、执行实际作战任务的情况下。
今天的苏-27
为何苏-27会与米格-29长的如此相像？
上为苏-27三视图，下为米格-29三视图
很多对于战斗机不是特别熟悉的人，常常分不清苏-27与米格-29。这其中固然有不近距离接触实物，两者的尺寸差别很容易看不出来的原因；但更重要的是，它们的总体外形设计确实有很大的共同特征。这种现象的背后并非巧合，而是它们都是相同的指导方向下设计出来的产物。
苏联对于第三代战斗机的研制历史最早可以追溯到上世纪60年代末期。在针对米格-21战斗机应该用一种什么样的新型战斗机取代时，苏联各设计局、研究院都拿出了大量的不同建议；比如米高扬设计局的一些主管设计师就提出，在米格-21的基础上研制无尾三角翼布局战斗机；而中央空气流体动力学院则认为，采用带中等后掠角和中等展弦比机翼的常规布局战斗机更好。最终苏-27走上了中央流体院确立的方向，只是期间颇多曲折。
那么第一个问题来了，苏-27的机翼为什么要采用中等后掠角？在大多数情况下，稍微熟悉飞机外形的读者朋友都会有这样的直观经验：机翼又直又厚的一般都是亚声速下飞行的低速飞机，比如绝大多数螺旋桨飞机；而那些翼尖拼命向机尾方向伸展、机翼厚度不大的飞机都是高速飞机，比如米格-21就是典型。
模型在风洞测试中形成的激波，注意机翼的后掠角度要稍微大于翼根处形成的激波角度；通过将机翼藏在激波后方，可以有效的减低阻力
决定后掠角度的关键因素在于激波阻力。当飞机飞行时，它的前端——不仅包括机头，也包括机翼前缘始终都在穿越空气、逼迫空气上下左右分开；这个扰动空气的过程，必然形成振动；而我们平时所能感受到的声音，实际是物体振动时扰动空气而形成的波动。
当飞机接近、达到、超过声速时，扰动波的传递速度还追不上飞机的速度；这就会使飞机前端在一段时间以内的扰动波都叠加在一起，形成激波并强烈的压缩空气。这些高密度的空气就像一堵墙一样阻碍着飞机的前行，而且形成这堵空气墙的能量又全部来自于发动机的动力。在超声速飞行中，激波阻力就是最大的阻力来源；发动机推力常常有超过75%的份额，都花费在了克服激波阻力上。
激波有两个非常重要的特性，首先是激波有正、斜之分。当飞机的机头、机翼前缘的形状方愣、圆钝，它们形成的就是方向垂直的正激波，要传递出一段距离以后才会变得倾斜，阻力也最强。而机头、机翼如果是尖削、锐利的造型，它们形成就是倾斜的斜激波；一方面激波倾斜的越厉害阻力越小，另一方面速度越高，激波的倾斜幅度就越大。
因此在超声速飞机的设计中，尖锐的机头、前缘大幅度后掠的机翼、更薄的机翼厚度，都是用来使激波倾斜幅度加大，减小激波阻力的最重要手段。但是大后掠角度的机翼会使流经机翼上方的空气变得更少，而更薄的机翼形状也会使空气流过机翼时形成的升力更低；因此超声速阻力和亚声速下的升力表现就会在设计上形成明显的矛盾。
米格-21的机翼属于典型的大后掠小展弦比设计
米格-21的机翼前缘后掠角度为57度，已经属于典型的大后掠角度。选取这一角度的理论依据来自苏联中央流体院在上世纪50年代末期时得到的结论：采用大约在55~60度左右的前缘后掠角度，既可以满足2倍声速时的低阻力要求；又可以采用带有完全圆形前缘的较大厚度（大约5%）翼型，以基本保证起降和亚声速机动性能。从本质上说，这是一种在当时发动机推力非常有限的情况下，不惜大幅度牺牲低速升力表现以降低阻力的极端化设计。
而在探索苏-27这一代飞机时，苏联的航空发动机技术已经取得了长足的进步，对于推重比在8~10的发动机的研制工作已经开始提上日程。在发动机推力大幅度增加以后，新一代战斗机已经可以被设计的更大、更重以携带更多燃油设备和武器弹药；并且通过将机翼前缘后掠角度降低到42-45度，战斗机在拥有更好的亚声速升力特性，以改善起降性能和飞行机动性的同时，并不会造成高速飞行性能的损失。