由于残骸损毁严重，完全搞清楚事故原因非常困难。但是在1983年，苏霍伊试飞员尼古拉·萨多夫尼科夫在试飞第一批生产型苏-27当中的T10-17是遇到了类似的情况。在低空高速平飞时，萨多夫尼科夫的战机的前缘襟翼和部分机翼损坏，残骸打坏了垂直安定面，但是在飞行员的高超技巧（萨多夫尼科夫后来被授予苏联英雄称号，并创下多个世界纪录）的控制下，这一架次的飞行没有变成一场事故。尼古拉·萨多夫尼科夫驾驶着这架失去了大部分机翼、只剩下部分垂直尾翼的的飞机平安降落，为研制人员提供了宝贵的信息，帮助他们查找问题。后来发现几起事故的原因是错误计算了自适应前缘襟翼在特定飞行模式下所产生的铰链力矩的。设计局采取措施重新进行设计，新设计修改了机身与机翼的加固方式，采用了面积更小的自适应前缘襟翼。
试飞中的T10-17
1982年，阿穆尔-共青城厂制造的第一批新布局原型机：T10-15（后来改装成为P-42纪录飞机）、T10-16、以及前文提到过的T10-17投入试飞。第一批次的苏-27在1982年的6月2日首飞。第二年，共青城厂又生产了另外9架战斗机，分别是T10-18、T10-20、T10-21、T10-22、T10-23、T10-24、T10-25、T10-26和T10-27，这批飞机针对之前事故的调查结果对机体前部和机翼进行了修改、加强，主要进行苏-27的国家联合试飞。对于已经生产出来的飞机，安装了附加的补强板，对于那些还在制造中的飞机，蒙皮与结构构件得到增强。尾椎的的形状也进行了修改，取消了之前设计的尾部配重。座舱盖的活动部分改为向上向后移动（之前是向后滑动）。为了容纳干扰弹发射器，增加了尾椎和发动机吊舱间的过渡部分的长度和高度。翼尖也可以用电子对抗系统吊舱替换空空导弹发射滑轨。
1984年，第一批苏-27加入苏联空军服役，到第二年年末，有近百架战机生产下线，大量的空军与防空军部队换装新的战斗机。苏-27的国家联合试飞在上世纪80年代中期结束。测试的结果证明苏-27是一架非常优秀的战斗机，机动性、航程、作战效能都无“机”能出其右。然而，一些机载航电设备还需要在国家联合试飞之后按照专门的流程进行补充试飞。在补充试飞完成后，1990年，苏-27战机正式加入苏联空军与防空军的航空兵作战序列。
T10-33
苏-27战机与苏联其他现役战机无论是飞行性能、火控系统、导航系统还是其他设备上均有较大差别，因此需要设计苏-27UB这种双座战斗教练机版本。苏-27UB完全保留了单座型号的航电与武器系统，是一款与单座型同样有效的作战飞机。而且，考虑到苏-27战机的载油量与航程，有两名机组成员相互配合在很多情况下作战效果更好。
苏霍伊设计局在上世纪70年代末新布局的苏-27还没有开始测试便开始设计苏-27UB（设计局代号：T10U）。研制人员既要保证单座型与双座型在航电上的通用性，也要保证双座型拥有单座型优秀的飞行性能。1980年，双座型的设计完成。苏-27UB的气动布局与单座型大体一致。设计上的主要区别是机体前部结构要整合串列双座座舱，增大了垂尾面积以保持航向稳定性。为了给后座飞行员提供良好的视野，座舱后部相对前部抬升了一点。座舱采用了一个向后上方旋转打开的整体舱盖，方便操作，保证弹射的安全性。这种后座高于前座的布局要求修改前部油箱与中央翼上方的机体，使战机呈现一种后背隆起的外形，这样的话前起落架与前起落架舱布局保持不变，后座舱下方还可布置两个电子设备舱，而战机的载油量没有减少，机身长度也没有增加。双座型的垂尾在单座型的垂尾基础上加高了420mm，每个垂尾面积也增加了1.55m2。
双座的T10U原型机
苏-27的41项纪录
1986年年末，媒体报道了苏联新飞机——P-42创造的爬升率新纪录。1986年10月27日，飞行员维克多·普加乔夫创造了25.4s爬升到3000m的纪录，而10月15日他刚刚分别在37.1s，47.0s和58.1s内爬升到6000m，9000m和12000m，以2s的优势打破了由美国飞行员史密斯驾驶F-15创造并保持了十年的爬升记录。创下这一纪录的飞机分类为喷气机以及12~16t的勤务飞机，这样的分类让富有经验的航空专家感到十分惊讶，很快他们就意识到P-42背后隐藏着苏联新型战斗机苏-27。问题是20t级的飞机无论如何不会归类到16t及以下飞机的行列。国际航空联合会公布的信息显示P-42的起飞重量是14，100kg，这比苏-27的空重还要轻了2t，这么做的原因很简单：为了创造纪录。苏霍伊设计局领导层决定用苏-27的第一批原型机中刚刚完成测试的T10-15来进行改装。总设计师米哈伊尔·西蒙诺夫称，这架飞机不同寻常的编号是由于以下原因：“P-42是为了纪念伟大的卫国战争的转折点——1942年的斯大林格勒战役。在那场保卫家园的战役中，苏联的航空工业扮演了极为重要的角色。“这架飞机拆除了火控系统以达到设计要求的重量。除此以外，缩短了尾椎，减小了垂尾的面积，拆除了减速伞和腹鳍，固定了机翼的增升装置，更换了一个更轻的金属雷达罩，并采取了其他一些措施来减轻重量。每次进行创纪录的飞行时，飞机的油箱中的燃油十分有限，只够完成起飞、完成科目、降落而已。设计师还尝试给发动机增加推力，每台发动机增加了超过1000kg的推力（国际航空联合会的记录中发动机是R32，推力是13.6t）。这些措施让飞机在起飞的时候推重比达到了2，P-42在垂直爬升状态中可以持续加速至突破音障。
创造纪录的P-42机
然而，这架飞机强大的推重比带来了一个独特的问题：P-42的刹车无法在发动机开启加力的情况下保持住飞机的位置。因此，因此采用了一个非常巧妙的解决办法：把飞机用钢索和电锁连接到大功率牵引车上，牵引车通过装甲板来避免飞机发动机尾流的影响。起飞前，牵引车驶上跑道，用自己的重量稳住飞机，防止飞机提前移动。到了预定的起飞时间，电锁将切断缆绳和飞机的连接，摄像机和秒表启动，P-42冲刺起飞去创造新的世界纪录。P-42飞机创造纪录的准备工作是由主管工程师（后来的项目总设计师）马尔基罗索夫领导的。1987年3月10号， 试飞员萨多夫尼科夫驾驶的P-42把9km和12km的爬升纪录提高了3s，分别是44.2s和55.5s。第二天，P-42的强大推重比使其得以跨入短距起降飞机行列，飞机爬升到3km，12km和15km的耗时分别是25.4s，57.4s和75.7s。1987年6月10号，P-42创造了短距离起降飞机19335米的平飞纪录。最后的一次的官方纪录是由普加乔夫创造的，他驾驶P-42携带1t载荷在81.7s爬升到15000米。这架飞机在1986-1988年之间共创造了27项世界纪录，普加乔夫、萨多夫尼科夫、佐伊和弗拉罗夫获得了世界纪录创造者证书。