летчик-испытатель ОКБ Е.И. Фролов поднял самолет в небо, а 18 августа того же года Су-37 был впервые показан на авиационном празднике в Тушино в Москве.
В ходе летных испытаний самолет Су-37 продемонстрировал уникальные маневренные возможности. Впервые были отработаны новые маневры, связанные с выходом на сверхбольшие углы атаки и околонулевые скорости.Технические решения, реализованные в конструкции нового истребителя, обеспечили:
возможность нанесения упреждающих ударов по любому воздушному противнику (в том числе и малозаметному самолету);
многоканальность и алгоритмическую защищенность всех информационных и прицельных систем;
атаку наземных целей без входа в зону ПВО противника;
маловысотный полет с облетом и обходом наземных препятствии;
автоматизированные групповые действия по воздушным и наземным целям;
противодействие радиоэлекторнным и оптико-электронным средствам противника;
автоматизацию всех этапов полета и боевого применения.
Самолет выполнен по схеме "неустойчивый интегральный триплан", сочетающей нормальную аэродинамическую схему с передним горизонтальным оперением. Конструкция планера в целом подобна Су-27, однако при создании Су-35/37 использованы новые алюминиево-литиевые сплавы, значительно расширено применение композиционных материалов. Для самолета разработано новое крыло с увеличенной относительной толщиной, позволяющее разместить больший объем топлива.
Горизонтальное оперение представляет собой дифференциально отклоняемый стабилизатор, каждая консоль которого имеет собственный быстродействующий электрогидравлический привод. ПГО включено в общую цифровую электродистанционную систему управления самолетом и способно отклоняться в диапазоне углов -50/+10°. Помимо улучшения характеристик устойчивости и управляемости на больших углах атаки (в частности, на Су-35/37 практически полностью удалось устранить тряску, сильно затрудняющую пилотирование и прицеливание истребителей других типов на подобных режимах), ПГО выполняет и ряд других важных функции.