在上世纪80年代，苏-33（SU-27K）舰载战斗机是苏联的一个非常重要的项目，对苏联雄心勃勃的航母编队建设起到关键作用。苏联解体前，苏联海军已经拥有了第一艘航母“第比利斯”号（如今的“库兹涅佐夫海军上将”号），并在开工建造其他两艘：“里加”号（如今的“辽宁”号）和“乌里扬诺夫斯克”号（最终被拆除）。在研制苏-33时，苏霍伊设计局和中央空气动力学研究院（TsAGI）发展出了全新的三翼面气动布局来降低该机在起降时的迎角，后来部分苏-30和苏-34也沿用了这种布局。与苏-27相比，苏-33增加了着舰钩，加强了机身结构，加强起落架并增加避震器行程，改用双轮前起落架，机翼后缘采用大型开缝襟翼（苏-27只有内侧襟副翼），换装改进型AL-31F系列3（产品99A）涡扇发动机，紧急加力推力达到125.5千牛（12.8吨），机身经过防腐蚀保护处理。
苏-33 T-10K-4原型机
苏-33机翼后缘的大型开缝襟翼
苏-33的火控系统在苏-27K的基础上进行了稍稍修改，两者最大的区别在于软件。火控系统包括RLPK-27K（N001K）雷达和OEPS-27K光电系统，后者的探测距离该与苏-27的OLS-27K（产品46Sh）。苏-33的导航系统中增加了“电阻器”-K42-BORT着舰系统，能以全自动、指令控制或手动控制三种方式着舰。苏-33的12个外挂点可挂载多达6.5吨弹药，弹药种类类似苏-27，如R-27/R-27E（AA-10“白杨”）中/增程空空导弹和R-73（AA-11“射手”）短距空空导弹。该机保留了内置GSH-30-1机炮。
唯一的一架苏-27KUB原型机
乌克兰的T-10K-7原型机
1987年8月17日，苏-33第一架原型机T10K-1首飞。在苏霍伊的莫斯科工厂制造了两架原型机（T10K-1/-2）后，阿穆尔河畔共青城工厂在1990-1991年间制造了7架预生产型飞机（T10K-3/-9）用于试飞。1993-1996年间，26架生产型飞机交付给俄罗斯海军。目前，俄罗斯海军航空兵还装备21架苏-33，都隶属北方舰队的第279舰载战斗机航空团，驻扎在北莫尔斯克-3海航基地，目前已有1/3的飞机无法飞行。
1999年4月29日，并列双座布局且安装了法佐特隆“甲虫”雷达的苏-27KUB教练型原型机首飞，但没有进入批生产。2004年，印度最终选择米格-29K作为新一代舰载战斗机，中国则以2004年从乌克兰获得的T-10K-7原型机为蓝本发展歼-15舰载战斗机，导致苏-33的出口成绩至今为0。
T-10K-7在中国
歼-15已经形成了战斗力
经历这些挫折后，苏霍伊公司最终失去了对舰载战斗机的兴趣，主动让位给米格。阿穆尔河畔共青城工厂目前在对现役苏-33实施大修和设备升级，为该机安装，其中第一条线是Gefest & T公司研制的SVP-24特别计算机子系统来增强该机的攻击能力。SVP-24可以根据飞机和目标的位置关系、风向风速，以及其他诸元，计算飞机投掷炸弹的提前量。俄国防部称这一计算机系统可将飞机投掷无制导炸弹的误差缩小到原来的三分之一，给飞机配备SVP-24计算机要比给每一枚炸弹加装制导系统更便宜。
这一系统是在上世纪90年代中期开始发展，2008年俄罗斯国防部决定将其投入服役。SVP-24系统已经被安装在俄罗斯苏-24M、苏-25SM3以及图-22M3型轰炸机上。
在这次叙利亚作战中，“库兹涅佐夫”号搭载的正是经过SVP-24升级的苏-33（上），与没升级（下）前相比，仪表板右侧显示器的外形有所不同
在这次叙利亚作战中，“库兹涅佐夫”号搭载的正是经过SVP-24升级的苏-33（上），与没升级（下）前相比，仪表板右侧显示器的外形有所不同
俄罗斯飞机公司旗下的米格公司已经获得了印度的45架米格-29K订单，并向俄罗斯海军交付完毕24架米格-29K。2015年12月1日，俄罗斯海军第100舰载战斗机航空团在叶伊斯克成立，米格-29K将逐步取代俄罗斯唯一航母“库兹涅佐夫”上的苏-33。
