苏-27SM的机头光电瞄准系统右移，但由于涉及结构改动，没有安装空中加油探管
编队飞行的苏-27SM（下）和苏-27SM(3)（上），两种的区别可以从SM(3)机背多一根天线分辨出
印尼在2010年获得了3架苏-27SM的出口型——苏-27SKM，成为该机的唯一用户
共青城在2009年8月重新开始为俄罗斯空军生产苏-27，使用未向中国交付的散件组装出12架苏-27SM3，其中首批在2011年2月交付克里姆斯克空军基地，还有部分交付利佩茨克。目前俄罗斯空军的现役苏-27正被升级到SM3标准，首批两架升级完毕的飞机已于2014年5月交付克里姆斯克，接下来接收该机将是贝索沃特空军基地。
苏-27SM3与苏-27SM相比换装了SUV-P-RM火控系统、L-265M10“希比内-M”电子对抗套件，并能发射新型R-77-1中距弹。