“米格-31 是独一无二的也是最有效的远程截击机，没有任何必要再开发新的武器系统，我们现在应该做的事情就是更多地生产和部署米格-31 而不是其他！”从克里姆林宫到国土防空军总司令部，双方的争执几乎到了白热化的地步。
“老国土防空军”所钟爱的 MiG-31
作为妥协，苏-27PU 被确定为米格-31 重型截击机的一种补充而不是替代者。设计小组为苏-27PU 设计了一套选装设备，使苏-27PU 也能起到米格-31“空中防御指挥中心”的作用。但这样就破坏了原先前后舱相同便于在长时间的巡航飞行中两人分别驾驶和操纵飞机的设计思想，因为必须为后舱换装新的雷达显示器和设备才能达到使飞机作为空中指挥站的设计要求。一直到九十年代末，没有任何一架苏-30 原型机被证明装置了这一系统。此外，还计划在苏-27 上挂载专门为米格-31 研制的 R-33 半主动雷达制导远程空空导弹，这一计划也没有进行下去。
苏-27M 战机安装的 RLSU-27 多功能雷达综合火控系统，最终经过改进后用于苏-30 战机上
另外，原计划为苏-27PU 配套研制的“豹”式雷达也被拖延，按国土防空军的要求新式雷达的性能应该优于 F-15 的 AN/APG-63 机载雷达。“豹”式雷达完全采用数字化信息处理方式，装有独创的定向缝隙天线，水平面内采用机械扫描，垂直面内采用电子控制波束。这样雷达在方位平面可作为机械式天线工作，而在高低角平面是作为电扫描天线工作。当雷达波束进行水平机械扫描时，垂直面内电子波束的位移可以瞬时把波束发送到早先发现的目标上。这样当进行有规律的多行扫描时，就可以保证比机械扫描的频率快 2~3 倍，天线也能转向早先发现的目标。这样就彻底解决了在空中跟踪状态下，提高目标位置测量准确性问题，本身也考虑到同时进行多目标攻击问题。
可保证在自由空间方位角和高低角各正负 60° 范围内进行扫描，对有效雷达散射截面积（RCS）3 平方米的空中目标迎头探测距离为 80~140 千米（在高脉冲重复频率状态下），目标后半球探测距离为 50~70 千米（在中脉冲重复频率工作时，可以在相位编码调制的基础卜进行脉冲压缩；还可以工作在高脉冲重复频率），可同时截获 10 个空中目标，并依次对跟踪的一个目标进行照射，引导半主动雷达制导导弹飞向目标。
由于技术和资金的问题，“豹”式雷达一直到 2000 年后才投入小批量生产。早期的苏-27/30 飞机也没有装置缝隙天线，而是改用卡塞格伦天线。
Su-27 雷达的卡塞格伦天线
生不逢时的苏-30
几经周折后，前苏联部长会议军事工业委员会正式决定在苏-27PU 的基础上发展一种新型截击战斗机。考虑到前苏联在北方和远东地区有着极为漫长的空中边界，在那些广阔的末开发地区只有相对较少的机场供作战部队使用，这就要求新型飞机拥有更远的航程和更强的武器配置。
T10PU-5，也是首架 Su-27PU 原型机。由于机头左侧安装了空中加油设备，IRST 移到了右侧
最初的那架苏-27PU 验证机是由阿穆尔共青城加加林飞机制造厂（KnAAPO）生产的苏-27UB （编号“蓝色 02”）改装的，其后的两架则是由伊尔库茨克飞机生产联合体（IAPO）改装并交付的。这也意味着新型防空截击机的研制生产任务被转移到新的工厂。因为 KnAAPO 必须专注于苏-27 的生产工作，空军和国土防空军的大量订货使工厂已经没有多余的力量进行苏-27UB 的生产和苏-27PU 的研制工作（从 1985 年到 2000 年 KnAAPO 共生产了 765 架单座型苏-27）。
首架苏-30 原型机--T10PU-5 于 1989 年 12 月 31 日进行了首飞，自此拉开了苏-30 家族的发展序幕
1988 年夏，代号为“蓝色 05”（工程编号 T10PU-5）的首架苏-30 原型机开始进行装配工作，并于1989年12月31日进行了首飞，试飞员为列武诺夫。由于该机的尾锥是标准苏-27 上的，上面带有盒形箔条/曳光于扰弹投放器的整流罩，这就说明最起码该机的机体不是重新制造的。该机增大了方向舵的舵弦，材料广泛采用钛合金。机翼有自动偏转的前缘缝翼，前缘后掠角41°。改用 K-36DM 弹射座椅。其内部燃油容积与苏-27UB 相同，航程为3,000千米，空中加油后航程可达到 5,200 千米。
正在进入空中加油航线的 T10PU-5，注意受油管已经伸出
在这架飞机上装有新的导航系统和标准的后座舱，航空电子设备和系统可以在超过 10 个小时的飞行中持续使用，而且考虑到机组人员的生理需要在飞机的座舱内安置了新设计的供氧装置和排泄系统。
整个试飞工作于 1991 年初结束，部长会议军事工业委员会和国土防空军总司令部随即给苏-27PU 发放了新的编号--苏-30。这是“侧卫”飞机系列中除苏-27 之外唯一个也是最后一个由前苏联政府部门和军方正式下达命令赋予的新编号。其他诸如苏-35、苏-37、苏-32、苏-34 都是由苏霍伊设计局自行发布的编号，它们其中很多没有得到俄军有关部门的承认。
按照原先的计划苏-30 将大量装备国土防空军航空兵部队，替换苏-15/21 和米格-23/25 等老型号飞机。工厂和设计单位也做好了未来 15 年内的生产计划，IAPO 建设了新的厂房并购进了新的设备，生产多年的米格-23/27 飞机生产线被关闭。但 1991 年 8.19 事变后苏联的迅速解体使这一切都成为了泡影。
第一架批生产型苏-30 在 1992 年 4 月 14 日由试飞员布兰诺夫和马克西缅科夫完成首飞后，这个时候国家已经没有资金为军队添置新的技术装备了，甚至连苏联这个国家都已不复存在。在 2000 年以前一共只制造了 5 架生产型苏-30，它们被交付给萨瓦斯列依卡的“空军飞行员战斗使用和改装训练中心”。