Объективные возможности для этого открыло большая размерность самолета, позволившая организовать рабочее место второго летчика, подвергнув базовую конструкцию минимальным переделкам. Так. кабина пилота вовсе осталась без изменений. Место инструктора вынужденно приподняли, т. к. под ним находится отсек передней опоры шасси, но это обеспечило второму члену экипажа хороший обзор. С увеличением высоты кабины возрос объем фюзеляжа, что позволило сохранить состав оборудования боевого истребителя. Выросла и площадь боковой проекции головной части фюзеляжа, и для сохранении путевой устойчивости потребовалось увеличить площадь вертикального оперения. Чтобы максимально сохранить базовую конструкцию, кили были просто приподняты на 425 мм с помощью вставок. Немного возросла площадь тормозного щитка за счет увеличения ого длины примерно на 300 мм. были и другие незначительные изменения.
Проект Т-10У был завершен в 1980 г. однако загруженность опытного производства ОКБ работами по одноместному перехватчику привела к тому, что первый опытный двухместный самолет был сдан только в 1984 г. Он получил серийный N901-01 и предназначался для статических испытаний. Первым летным экземпляром стал Т10У-1 (N°01 -02). который 7 марта 1985 г. поднял в небо летчик-испытатель Н. Ф. Садовников Затем я Комсомольске были заложены еще два учебно-боевых Су-27 2-й серии (Т10У-2 и -3). Их испытания показали, что по основным характеристикам двухместная машина мало уступает одноместному варианту. Лишь дальность полета уменьшилась на 500 км. Зато "спарка" по-прежнему осталась весьма летучей, легко выполняла комплекс фигур высшего пилотажа, а управление ею мало отличалось от одноместного истребителя. И самое важное Т-10У нес полный комплект вооружения и мог использоваться как полноценный боевой самолет.
В период выпуска Су-7 и Су-17 на заводе в Комсомольске строились все модификации этих машин, в т. ч учебно-боевые. Но трудоемкость Су-27 оказалась значительно выше, и под постройку «спарок» было решено выделить Иркутское АПО им 60-летия СССР. Первый самолет головной серии Т10У-4 был построен там в середине 1986 г.. его облет выполнили ю сентября летчики Г. Буланов и Н. Иванов. Самолет получил серийное обозначение Су-27УБ.
Боевой двухместныйПолеты на предельную дальность одноместных Су-27 показали, что пилоты испытывают очень большие психофизические нагрузки Присутствие на борту я таких полетах второю летчика дало бы воз можность не только возложить на него функции штурмана, но и позволило командиру экипажа часть полетного времени отдыхать. сохраняя силы для главного – применения оружия и выхода из атаки. Высокие характеристики Су-27УБ навели на мысль создать двухместный боевой самолет на его базе Такая машина задумывалась как специальный самолет для авиации ПВО. который мог бы выполнять длительные полеты, вести боевые действия в одиночку и группой и использоваться в качестве воздушного командного пункта. Для этого во второй кабине решили установить индикатор тактической обстановки. дававший возможность координировав ведение группового воздушного боя. а сам самолет оснастить убираемой штангой дозаправки в воздухе. Так как продолжительность полета теперь стала зависеть. в основном, от физических возможностей экипажа, кабины летчиков пришлось оборудовать сан-устройствами. Сохранялись и функции учебного самолета, но они отодвигались на второй план. Веду щим конструктором машины, названной Су-27ПУ. был назначен И. В. Емельянов.
В 1986 г для работ по этой программе был выделен Т10У-2. на котором силами опытного производства ОКБ им, П. О. Сухого была установлена выдвижная штанга дозаправки В начале 1987 г модернизированная машина вышла на испытания, а в июне экипаж И. Вотинцева и Н. Садовнико- ea выполнил первые дольние перелеты: Москва-Грэм-Белл (Земля Франца-Иосифа) и Москва Комсомольск-на-Амуре- Москва (последний протяженностью 13440 км с четырьмя дозаправками в воздухе). убедительно подтвердившие ценность самолета для ВВС и ПВО СССР В 1988 г. под переоборудование на заводе а Иркутске были выделены еще две "спарки" – Т10У-5 и У-6. На них. кроме штанги дозаправки. установили новую инерциальную навигационную систему и всеширотный комплекс приборного оборудования (для обычных Су-27 предельной являлась широта 89').