SU-33原名SU-27K是由前苏联/俄罗斯苏霍伊设计局研制，早在1971年苏霍伊就已经考虑研制一种舰载型SU-27，最初的计划是为1160型航空母舰配套的常规起降、蒸汽弹射的舰载战斗机，但由于短期内无法完成蒸汽弹射器的研制，前苏联决定先建造采用跳台式起飞甲板的1143.5型“重型载机巡洋舰（aircraft-carrying heavy cruisers ACHC）”也就是现在的库滋涅佐夫号航空母舰，其预定可以搭载50架左右的作战飞机为前苏联的远洋作战编队提供防空任务，当年前苏联共考虑了三种舰载机，另外两种就是米格-29K和雅YAK-41，不过后来决定在库舰上用SU-27K和MIG-29K高低搭配，与美国航母上的F-14/FA/-18配合相当，而YAK-41准备替代原来四艘基辅级上面的YAK-38M战斗机，1982年SU-27K的飞行试验平台T10-3首次在位于克里米亚半岛的前苏联海军航空兵训练中心的模拟跳台上进行首次起降。1983年马尔巴舍夫被任命为苏霍伊舰载机项目的总设计师，1984年前苏联正式要求苏霍伊研制SU-27舰载型战斗机，1985-86年苏霍伊设计局完成SU-27K的设计，1987年共青厂飞机制造厂（KNAAPO）完成建造首批2架SU-27K原型机，同年8月17日SU-27K首次试飞成功。1989年11月1日T-10K-2号原型机由前苏联著名的试飞员普加乔夫操纵成功降落在库滋涅佐夫号上，此举堪于其创造的那个著名的“普加乔夫眼镜蛇”动作相比。1990年KNAAPO完成生产型SU-27K，继续进行相关的试验，1992年由于前苏联解体，俄罗斯无法支撑两种舰载战斗机的研制，决定选择SU-27K，MIG-29K停止研制同时停止研制的还有YAK-41舰载机项目。1993年在北方舰队成立第279舰载机航空兵团（279th ship-based fighter aircraft regiment 279SFAR），到1994年该团已经接收24架SU-27K战斗机并在1995年成功搭载库舰进行远航，1998年时任俄罗斯总统的叶利钦签署法令正式宣布SU-27K进入部队服役并赋予新的编号SU-33。但由于俄罗斯经济状况不佳导致俄罗斯航空母舰和舰载战斗机的训练及装备水平长期处于徘徊状态。

      SU-33的设计就比SU-27有很大的区别，由于库舰采用跳台式起飞甲板，因此要求飞机相应的提高飞机的起降性能，为此采用SU-33三翼面布局，这个布局可以视为常规布局和鸭式布局的结合目的在于在提高战机大攻角机动性能的同时消除鸭式布局在稳定性、配平等方面的问题。1977年苏霍伊就和前苏联中央流体研究所（TsAGI）联合研究三翼面布局，目标在于进一步提高SU-27在大迎角条件下的机动能力，三翼布局通过前翼和大边条的相互作用，形成一个可控的有利的涡流，能够改善机翼表面的流场。从提高大迎角时的机翼及襟翼、平尾及方向舵的效率，试验表明鸭翼产生的涡流提高了飞机的总升力，在30度攻角数其升力系数由SU-27的1。79提高到2。1，另外三翼面在载荷分配上也比较合理可以有效的降低翼根载荷因而可以减轻结构重量，另外比较吸引人的是三翼面比较容易实现直接力控制从而达到对飞行轨迹的精确控制。为了提高短降起降能力SU-33还加大了机翼前后缘襟翼，并采用了双开缝襟翼设计，这个设计是在机翼和襟翼之间增加一个大弯度的子翼，将机翼下面压力高的气流通过缝隙以较大的速度吹到襟翼上面，从而起到改善气流分离程度，增加机翼弯度的作用，可相应增加机翼面积，提高机翼的升力，从而提高飞机的短距起降和低速飞行能力。不过这也衍生了配平的问题，而鸭翼不但可以解决这个问题还可以起到增升和提高襟翼作用。比如SU-33着舰着的升力就比常规布局提高了0。5倍。大大降低了着舰速度。不过小翼也增加了飞机的激波阻力，一定程度上影响飞机的高速飞行性能。