Хорошо понимая, что освоение строевыми пилотами истребителя нового поколения лучше начинать с полетов на «спарке», американцы начали поставки F-15 в войска именно с его двухместной модификации TF-15A. В Советском Союзе все произошло наоборот – стремясь догнать Штаты по боевому потенциалу, приоритет отдали одноместному варианту. Впрочем, это вполне соответствовало нашей традиции: проектирование учебной модификации всегда оставалось в тени программы создания боевого самолета и велось по остаточному принципу, что неминуемо сказывалось на качестве работ. Претензии к тому, что в итоге получалось, обычно делились на три основные группы: а) значительные отличия от одноместного варианта по особенностям пилотирования, устойчивости и управляемости; б) отсутствие полного комплекта оборудования и вооружения; в) плохой обзор из кабин. Но, приступая к работе над двухместным Су-27, конструкторы задались целью избавить его от всех названных недостатков.

Объективные возможности для этого открыла 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 достаточно хороший обзор. С увеличением высоты кабины возрос объем фюзеляжа, что позволило сохранить состав оборудования боевого истребителя. При этом выросла площадь боковой проекции головной части фюзеляжа, и для сохранения 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 его 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 № 01-01 и предназначался для статических испытаний. Первым летным экземпляром стал Т10У-1 (№01-02), который 7 марта 1985 г. поднял в небо летчик-испытатель Н.Ф. Садовников. Затем в 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-бое- вые. 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 10 сентября летчики Г. Буланов и Н. Иванов. Самолет получил серийное обозначение Су-27УБ.