Базовий Су-27 оснащений парою широко рознесених турбореактивних двоконтурних двигунів АЛ-31Ф з форсажними камерами, розташованими в мотогондолах під хвостовою частиною фюзеляжу. Розроблені конструкторським бюро «Сатурн» двигуни відрізняються низькою витратою палива як на форсажі, так і на режимі мінімальної тяги. Маса двигуна становить 1520 кг. В даний час проводиться в Уфимском моторобудівний Виробничому Об'єднанні (УМПО). Двигуни складаються з чотириступінчастою компресора низького тиску, дев'ятиступеневою компресора високого тиску і одноступінчатих охолоджуваних турбіни високого та низького тиску, а також форсажній камери. Поділ двигунів було продиктовано необхідністю зменшити взаємний вплив, створити широкий внутрішній тунель для нижньої збройової підвіски і спростити систему всмоктування повітря-між двигунами знаходиться балка з контейнером гальмівного парашута. Воздухозаборники забезпечені сітчастими екранами, які залишаються закритими до тих пір, поки носове колесо не відірветься від землі при зльоті. Концентричні сопла форсажних камер охолоджуються повітряним потоком, що проходить між двома рядами «пелюсток». На деяких модифікаціях Су-27 у хвостовій балці передбачалося встановлювати РЛС заднього огляду (при цьому гальмівний парашут переносився під корпус літака). На модернізованих винищувачах Су-27СМ2 встановлюються більш потужні і економічні двигуни АЛ-31Ф-М1, оснащені керованим вектором тяги. Тяга двигунів була підвищена відносно базового двигуна АЛ-31Ф на 1000 кгс, витрата палива при цьому був знижений з 0,75 до 0,68 кг / кгс * год, а збільшення до 924 мм діаметру компресора дозволило підняти витрата повітря до 118 кг / с . АЛ-31ФП (на деяких модифікаціях Су-30) і більш досконалі «Виріб 117с» (на Су-35), оснащені поворотним соплом з відхиляється на ± 15 ° вектором тяги, що значно збільшує маневреність літака. На інших модифікаціях винищувача також встановлюються модернізовані двигуни з керованим вектором тяги АЛ-31Ф-М1, АЛ-31ФП і Виріб 117с. Ними оснащуються глибоко модернізовані літаки Су-27СМ2, Су-30 і Су-35 відповідно. Двигуни значно підвищують маневреність і, насамперед, дозволяють управляти літаком на близьконульових швидкостях і виходити на великі кути атаки. Сопла двигунів відхиляються на ± 15 °, що дозволяє вільно змінювати напрямок польоту як по вертикальній, так і по горизонтальній осі. Великий обсяг паливних баків (близько 12 000 л) забезпечує дальність польоту до 3900 км і бойовий радіус до 1500 км. Розміщення підвісних паливних баків на базових моделях не передбачено.
Таким чином, силова установка літака складається з двох ТРДДФ АЛ-31Ф, розроблених в ОКБ А.М. Люлька. За характеристиками та рівнем параметрів це двигуни нового покоління, з виключно високими питомими показниками по масі, тязі і економічності, що досягнуто за рахунок істотного підвищення газодинамічних характеристик компресора і робочої температури перед турбіною. Досягти таких характеристик стало можливим лише за умови освоєння нових перспективних матеріалів і технологій: нових титанових сплавів, жароміцних сталей, монокристалічних лопаток, спеціальних покриттів і т.д .;
Модифікації СУ - 27:
- Т-10 (Flanker-A) - прототип.
- Т-10С - поліпшена конфігурація прототипу.
- Су-27 - передсерійна версія з двигунами АЛ-31.
- Су-27С (Су-27) (Flanker-B) - одномісний винищувач-перехоплювач ВВС, основна модифікація літака, вироблена серійно. Оснащений двигунами АЛ-31Ф.
- Су-27П - одномісний винищувач-перехоплювач для військ ППО країни, з системи управління озброєнням усунуто можливість роботи по землі.
- Су-27УБ (Т-10У) (Flanker-С) - двомісний навчально-бойовий винищувач. Призначений для перепідготовки льотчиків на літак Су-27, зберігає всі бойові можливості Су-27, в носовій частині встановлена РЛС Н001. Перший політ на Су-27УБ виконаний 7 березня 1985. Серійно будується в Іркутську з 1986.
- Су-27УП (Т-10-30) - навчально-патрульний літак для ППО з системою дозаправлення паливом у повітрі. Виробляється серійно.
- Су-27СК - експортна модифікація одномісного Су-27 (Су-27С) проводиться з 1991 г.Нормальная злітна маса 23430 кг, максимальна злітна 30450 кг, запас палива у внутрішніх баках 9400 кг, максимальна маса бойового навантаження 4430 кг, максимальна швидкість без підвісок 2,35 Маха, практична стеля 18 500м, довжина розбігу при нормальній злітній масі 450м, дальність польоту 3500 км, озброєння Р-27, Р-73, призначений ресурс планера 2000 годин, двигуна 900 годин. [15]
- Су-27СМ - модернізована версія серійного літака. Перший політ 27 грудня 2002 Виробляється. РЛС Н001. Пройшов перший етап ГСИ в 2004 році.
- Су-27СМ3 - модернізована версія Су-27, характеристики літака в значній мірі наближені до Су-35С, основна відмінність полягає в установці двигунів АЛ-31Ф-М1 з тягою 13500 кгс, посиленої конструкції планера, додаткових точках підвіски, а так само установкою 4 дисплеїв на які були виведені більшість приладів і датчиків в кабіні.
- Су-27СКМ - експортна версія Су-27СМ, перший політ 2002
- Су-27УБК - експортна модифікація двомісного навчально-бойового винищувача Су-27УБ.
- Су-27ІБ - прототип двомісних винищувачів-бомбардувальників Су-32ФН і Су-34 з розташуванням сидінь поруч. Призначений для ураження точкових сільнозащіщённих цілей в будь-яких погодних умовах і в будь-який час доби. Вперше піднявся в повітря 13 квітня 1990