Su-35S là một biến hiện đại hóa sâu của loại máy bay chiến đấu đa năng, siêu cơ động thế hệ 4++.
Su-35S được trang bị một số công nghệ hàng không tiên tiến dành cho máy bay thế hệ thứ năm, cung cấp khả năng chiến đấu tốt hơn so với các chiến đấu cơ cùng thế hệ.
Việc sản xuất hàng loạt đối với máy bay Su-35S được thực hiện ở Liên hiệp sản xuất máy bay Komsomolsk-on-Amur, theo quy định của hợp đồng nhà nước năm 2009, công ty Sukhoi sẽ cung cấp cho Không quân Nga 48 máy bay Su-35 tới trước năm 2015.
Tính năng đặc biệt của hệ thống điện tử trên Su-35S dựa trên hệ thống quản lý thông tin kỹ thuật số, radar mới với anten mảng pha hoạt động theo từng giai đoạn, có tầm phát hiện mục tiêu trên không tới trên 400 km, khả năng theo dõi đồng thời 32 mục tiêu và tấn công cùng lúc 8 trong số đó.
Su-35S có thể thực hiện các cuộc tấn công trên không bằng nhiều loại vũ khí cho các nhiệm vụ khác nhau như chống tàu, chống radar, đánh chặn máy bay đối phương... bằng cả vũ khí có điều khiển và không có điều khiển.
Bộ Quốc phòng Nga khẳng định máy bay Su-35S sẽ trở thành sức mạnh chủ lực của Không quân Nga và đến năm 2020, quân chủng này sẽ được trang bị 90 chiếc Su-35S.
Tốc độ cao nhất của Su-35S ở tầm thấp là 1.400 km/giờ, còn ở trên cao là 2.400 km/giờ, trần bay là 18.000 mét.
Bán kính chiến đấu, mang tải vũ khí nặng 8 tấn, 1 pháo 30 mm, có 12 điểm treo các loại bom và tên lửa khác nhau ở dưới bụng và 2 bên cánh.
Vũ khí gồm tên lửa không đối không tầm ngắn/tầm trung/tầm cao (R-37), tên lửa không đối đất (Kh-25, Kh-29, Kh-58), tên lửa không đối hải (Kh-31), tên lửa chống radar, bom dẫn đường bằng laser/TV…
Radar của Su-35S ở chế độ “không đối không” có thể phát hiện mục tiêu ở khoảng cách 400 km.