Jeden z prototypów nosił nazwę Su-37 i był napędzany silnikami ze sterowanym wektorem ciągu oraz posiadał przednie canardy. Su-27SM – modernizacja samolotów Su-27S/P, nowa awionika i uzbrojenie powietrze-ziemia Su-27SM3 – ostatnia pomostowa wersja wielozadaniowa produkcyjna z kadłubem Su-27 i awioniką z Su-35BM dla lotnictwa FR (12 nowych i 10 zmodyfikowanych) Su-27SKM – seryjna wersja eksportowa samolotu Su-27SM dla Indonezji (3 sztuki) Su-27SM2 (Su-35BM) – prototypowa modernizacja samolotów Su-27 (prototyp znany jako Su-27BM lub Su-35 – nazwa ta użyta została po raz drugi). Prototyp oblatany w lutym 2008 roku ma nowoczesny radar Irbis, zastosowano nowy silnik ze sterowanym wektorem ciągu AL-41F1A, zredukowano odbicie fal elektromagnetycznych, zastosowano w pełni obsługę systemu fly-by-wire, zmniejszono masę samolotu poprzez zastosowanie materiałów kompozytowych, zmodernizowano tradycyjną kabinę pilota na rzecz kokpitu typu „glass cockpit” gdzie zamiast analogowego oprzyrządowania zastosowano aktywne ekrany LCD, zwiększono widoczność kabiny poprzez podwyższenie i przeprojektowanie owiewki kabiny.