Су-27СМК - одноместный многоцелевой тактический истребитель, развитие самолета Су-27СК. Является инициативной разработкой КНААПО, ориентированной исключительно для поставок на экспорт. При поступлении заказов программа создания Су-27СМК может быть осуществлена в два этапа: на первом этапе (может завершиться в 1998-1999 гг.) будет увеличен внутренний запас топлива, введена система дозаправки топливом в полете и обеспечено применение подвесных топливных баков; на втором этапе (ориентировочный срок завершения работ - 1999-2000 гг.) система управления вооружением самолета будет доработана для применения высокоточных средств поражения наземных целей. В 1995 г. на КНААПО на базе самолета Су-27СК изготовлен самолет-демонстратор Су-27СМК.
Основные отличия самолета Су-27СМК от серийного Су-27СК (в окончательном варианте комплектации оборудования и вооружения):

• внутренний запас топлива увеличен до 9965 кг за счет применения крыла с увеличенными объемом баков-отсеков (аналогичного используемому на самолетах Су-35 и Су-37); в дальнейшем возможно увеличение запаса топлива до 10250 кг за счет организации дополнительных топливных баков в хвостовой части самолета (в килях);

• введена система дозаправка топливом в полете со штангой-топливоприемником, аналогичной используемой на самолетах Су-27К, Су-30 и Су-35; дозаправка может осуществляться от танкеров Ил-78, Су-24МК и Су-27СМК, оборудованных унифицированным подвесным агрегатом заправки УПАЗ;

• обеспечено применение двух подкрыльевых подвесных топливных баков емкостью по 2000 л;

• возможна комплектация самолета дополнительным передним горизонтальным оперением (как на самолетах Су-27К, Су-30МК, Су-35 и Су-37) с одновременной доработкой системы дистанционного управления;

• возможно оснащение самолета модификацией двигателей АЛ-31Ф с увеличенной до 12800 кгс тягой;

• радиолокационный прицельный комплекс доработан в части обеспечения режима "воздух-поверхность" и применения ракет РВВ-АЕ;

• увеличено до 12 количество точек подвески вооружения (за счет двух дополнительных точек под крылом, как на Су-27К, Су-30МК, Су-35 и Су-37);

• номенклатура управляемого ракетного вооружения класса "воздух-воздух" включает до 8 ракет Р-27ЭР1 (ЭТ1, Р1, Т1), до 8 ракет РВВ-АЕ и до 6 ракет Р-73Э (типовой вариант вооружения 8хР-27Э (или РВВ-АЕ) и 4хР-73Э);

• в состав управляемого вооружения класса "воздух-поверхность" могут входить 6 ракет общего назначения Х-29Т, Х-29Л, С-25ЛД или корректируемых бомб КАБ-500Кр, 4 противорадиолокационные ракеты Х-31П или Х-25МП, 2 ракеты большой средней дальности Х-59М; во всех вариантах необходимо оснащение самолета подвесным контейнером системы управления оружием.