蘇-35戰鬥機單座雙發、超機動性能強，是俄羅斯空軍武器庫中的精品，也是一種重中之重需要快速列裝的武器裝備，相當於俄羅斯手中的國寶。蘇-35除了用三翼面設計帶來絕佳的氣動力性能外，真正的重點在航電設備，提升自動化、計算機化、人性化、指管通情（C3I）能力等，與同時期西方開發中的新世代戰鬥機的航電設計理念相同。大幅提升航電性能的結果是重量增加，必須有其他改良才能避免機動性、加速性、航程的下降。因此除了以前翼提升操控性外，還裝備更大推力的發動機，此外，主翼與垂尾內的油箱也予以增大，油箱總容積達13000公升，因而可達到近4000km的無外援航程。故蘇-35無論在機動性、加速性、結構效益、航電性能各方面都全面優於蘇-27S，而不像其他改型如蘇-30般有取有舍。
蘇-35的外型整體而言非常簡潔，大部分天線、傳感器都改為隱藏設計。主空速管由機首移至原來副空速管處，副空速管移至雷達罩後方。機首增長增厚，以安裝更大的雷達及更多航電設備，側面看去因而下傾的比蘇-27更大。若不算蘇-27S的空速管，則蘇-35增長近1m，主要就是來自機首的增長。光電探測器移至風擋右側，左側則安裝可伸縮空中加油管，光電球側移一方面是為了多出空間安裝加油管，另一方面也因讓飛行員有了更好的視野。座艙兩側裝有可收納的夜間加油照明燈。垂直尾翼加大，以得到更好的偏航穩定性能。此外垂尾及其方向舵的形狀也略為改變，在垂尾頂端，由蘇-27的下切改成平直，是蘇-35的重要識別特徵。尾椎加粗，並將阻力傘由尾椎末端移至上方，使末端可以容納後視雷達及較多航電設備。三翼面佈局、無攻角限制、全數位飛控。
俄羅斯蘇-35戰鬥機之所以在世界範圍內大受歡迎，主要還是由於其強大的機動性能， “超機動”戰鬥機的美譽實至名歸。蘇-35戰鬥機能夠進行“普加喬夫眼鏡蛇機動”，適合在經典的格鬥中發揮自己的優勢，這一點與美國空軍的致勝法規大有不同。考慮到蘇-35在經典的格鬥中比F-22更具有更好的機動性，美軍未來作戰將進一步提升F-22A的體系作戰能力，比如為F－15E提供戰場數據，用F－15與蘇-35格鬥，然後“猛禽”再發起致命一擊。這種戰術在紅旗軍演中屢屢訓練，相信美軍已經掌握。蘇-35航電系統的核心是全新的“雪豹”-E相控陣雷達。該雷達是季霍米羅夫儀器研究所的產品，具有超群的目標探測距離。“雪豹”-E是一種X波段的多模被動相控陣雷達，相控陣天線安裝在雙軸電液驅動的平臺上。在平臺固定時，天線的電子波束掃描角度為60度，此外平臺可進行60度的偏轉和120度的旋轉，這意味著兩者配合使用時，天線波束的掃描角度可達到120度。“
雪豹”-E雷達可同時探測和跟蹤30個空中目標，並對其中的8個目標發起攻擊。對雷達截面積3平方米的目標迎頭探測距離為400千米。雷達在對空警戒的同時還能對地掃描、可選擇並跟蹤4個地面目標。雷達具有多種地圖測繪模式以及多種分辨率，最大地面目標探測距離400千米。正是由於蘇-35戰鬥機逼得美軍苦研戰術，這款強大的空戰兵器才吸引了中國的目光。中國得到了蘇-35戰鬥機，利用機載12枚導彈去對抗F-22的8枚，在同一時間齊射具有不同導引頭6枚導彈，有高達兩輪有的效攻擊破除F-22戰鬥機的隱身優勢。有觀點認為，俄羅斯普京曾看中了中國航空製造領域的一項關鍵技術，願意拿國寶級的蘇－35戰鬥機來交換。這項技術，就是中國殲－20的隱身技術。比如，殲－20的雷達隱身技術，俄羅斯如此引進，就可以有效突防各種現代軍用雷達的偵察。中國超材料微納米技術的結晶，技術能力達到國際領先水平，這種技術如果換給俄羅斯，俄羅斯再整合到T－50戰鬥機項目之中，無疑會增強北極熊與國外先進武器裝備的對抗能力。
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