Первый прототип Т-10-1 был готов к 1977 году и поднялся в воздух 20 мая.  Самолет был создан по интегральной схеме, с оживальным крылом с наплывами, для улучшения маневренных характеристик самолет был неустойчив в продольной плоскости и имел предельную заднюю центровку, для управления применялась электродистанционная система (ЭСДУ). Производство Т-10 планировалось развернуть на авиационном заводе в Комсомольске-на-Амуре. К 1979 году была построена установочная партия из пяти машин, для проведения испытаний. Но в 1979 году выяснилось, что новый истребитель по многим параметрам уступает конкуренту – американскому тяжелому истребителю F-15. В кратчайшие сроки были проведены конструкторские работы по переработке новой машины, была изменена форма крыла и фюзеляжа, механизация и рулевые поверхности, увеличено число точек подвески вооружения (с 8 до 10).

20 апреля 1981 года истребитель Т-10С поднялся в воздух. В серию самолет пошел по названием Су-27.  На вооружение ВВС поставлялись самолеты Су-27С, имеющие возможность действия по наземным объектам и являющиеся носителями тактического ядерного оружия, а на вооружение авиации войск ПВО поступали истребители-перехватчики Су-27П, не являющиеся носителями ядерного оружия.