Le Su-35 est une importante évolution du Su-27. D'une part, sa structure est allégée par des éléments en matériaux composites, mais il adopte la voilure "triplan" des versions navales. D'autre part, sa planche de bord est entièrement rénovée (avec des écrans couleur multifonction) et il reçoit un nouveau radar multimode et multicible qui peut être soit le Phazotron Zhouk PH (portant à 165-245 km), soit le NIIP N-0 11, également à antenne à balayage électronique (portant à 400 km). Il est de plus équipé à l'arrière (dans le carénage en forme de "rostre" intercalé entre les tuyères) d'un radar NO 12 pouvant détecter une cible jusqu'à 4 km et guider des missiles air-air (tirés vers l'arrière) type R-73.
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