1. 改良計畫由蘇霍伊設計局與KnAAPO集團為主要負責承包商，最終目標是使側衛戰機能在俄羅斯空軍中持續服役至至少2032年以後；目前初步升級計畫是以售予中國的Su-30MKK（2000~2003年間交貨七十六架）為藍本基礎，部分系統性能更形擴充而來．

2. 航電系統：原先的類比機械儀表被兩大（7*5英吋）一小（文中未提及其尺寸大小，不過看圖片所示，其螢幕面積約略為前者的1/3左右）的俄製MFI-9 LCD所取代，和售給中國的SU-30MKK不同，SU-27SM上的類比機械儀表已經全面降極為緊急備分之用．此外，SU-27SM也換裝全新的SILS-27 HUD，A737 GPS導航系統，以及新型的通訊系統，飛控系統亦由原先的類比線傳＋機械備分升級為全權數位無憂慮線傳飛控系統．

3. 火控雷達：目前採用的是自N001升級而來的N001V，另外值得一提的是，老俄最近賣給中國的二十八架SU-30MKK2，用的則是N001V的外銷性能降級版：N001VEP，據說老俄保留相當程度的敏感技術不傳．
雷達型號：N001／N001VEP／N001V
使用戰機：SU-27S／SU-30MKK2／SU-27SM
空戰能力：追10打1／追10打2／追10打2~4
空戰探測距：80~100km／90~110km／135~150km（RCS=3M2空中目標）
海戰探測距：不具備／200~250km／同左（航空母艦級目標／RCS 50,000M2）海戰探測距：不具備／150~200km／同左（驅逐艦級目標／RCS 1,000M2）
海戰探測距：不具備／70km／同左（巡邏艇級目標／RCS 300M2）
陸戰探測距：不具備／150~200km／同左（鐵路大橋級目標／RCS 1,000M2）
陸戰探測距：不具備／70~80km／同左（戰車群級目標／RCS 30M2）
未來SU-27SM戰機上N001V預定將進一步換裝PERO被動陣列天線，透過應用新的製程科技，使用PERO被動陣列天線的N001改雷達不但重量減少120公斤，多目標接戰能力亦可望大幅提升至追15打6~8，而且新天線的造價據說還不會比現有天線貴到哪裡去．．．．．．如果一切發展順利的話，這款“新”雷達將可在2005年左右進入實用化階段．

4. 可使用的新武器：
A. R-77M BVRAAM
B. Kh-31A (AS-17) ASM
C. Kh-35U (AS-20) ASM
D. Kh-31P ARM
E. Kh-59M / -59MK (AS-13)
F. Kh-29T/TE (AS-14)
G. KAB-500Kr / -1500Kr
Su-27SM戰機最大起飛重量可達30,450kg，不過在空中加油方面，現階段俄羅斯空軍無此需求，因此暫時只會用於外銷型戰機上．

5. AL-31F發動機性能提升計畫：
土星集團與賽留特集團分別提出自己的提升方案，賽留特集團提出三階段提升方案：AL-31F-M1, M2, 和M3；在M1階段裡，賽留特集團替AL-31F換裝上新型KND-924-4低壓壓縮段與可靠性號稱提高三倍的SAU-235數位控制系統，使引擎的最大後燃／最大軍推從原先的27,557Ib／16,908Ib提升至29,190Ib／18,320Ib，而引擎重量卻僅從1,547公斤略增至1,557公斤；在M2階段裡將進一步換裝新型渦扇冷卻裝置，使引擎的最大後燃推力進一步提高至31,082Ib；在最後一階段中，賽留特集團將替AL-31換上新型單晶渦輪葉片KND-924-3低壓壓縮段，使引擎的最大後燃推力提高至32,186Ib以上．

賽留特集團的引擎提升方案乃公司自費發展，目前俄羅斯空軍與蘇愷集團所出資支持的提升方案則為土星集團所提出者；土星集團之方案為換裝新型turbine，其效率由目前的0.86~0.87提升至0.92~0.93，如此一來有兩種選擇：一是引擎推力提升至31,437Ib，二是維持原有推力，但是引擎操作壽命延長兩倍半．

在ＴＶＣ方面，一種由賽留特與KLIMOV集團合作研發，可全向式偏折十六度的Klivt軸對稱向量噴嘴，目前已完成四百小時以上的地面測試．