动力系统
苏-35强化了航电系统及武器搭载能力，机体也放大，空重增至18400kg，必须配备推力更大的发动机。计划之初预计装备起飞推力13000kg的AL-31F发动机改型。后来使用AL-35F，AL-35F增加了发动机进气口直径以增加进气量，并增加涡轮入口温度提升了发动机的推力，内部构造也稍作改良，最大军用推力8500kg，最大后燃推力约14000kg。后来又在AL-35F的基础上增加后燃器推力，使得最大军用推力仍为8500kg而最大推力增至14500kg，此即AL-35FM。苏-37则使用加装矢量喷嘴的AL-35FM，又称作AL-37FU 。
AL-35FM含4级风扇、9级高压压气机、单级高压及单级低压涡轮，涡轮进口温度1700K+-，最大军用推力8500kg，最大后燃推力14500kg，最小巡航耗油率约0.68~0.7kg /kgf‧hr+-；最大推力耗油率大于1.96kg/kgf‧hr，推重比8.7，重量约1600kg ，喷嘴活动部件寿命250小时（制动机构以钛取代钢后可达500hr ）。矢量推力喷嘴为圆型截面的轴对称式，能上下偏转15度，偏转速率为每秒30度，由液压系统驱动（量产型改用燃油系统驱动），矢量推力控制、发动机控制与飞控系统整合在一起，飞控系统可以根据飞行条件自动控制喷嘴方向。除了自动控制，苏-37之飞行员也可以用手动控制，在飞行员左手边有个按键控制版，可以用按键的方式控制矢量推力, 然此系实验用途，在后来的苏-30MKI上，矢量控制已全部交由飞控系统。加装矢量推力后发动机增重100kg左右（量产型增重70kg ）。

机载武器
苏-35/37两翼各加一个外挂点，共有12个外挂点，采用多用途挂架可有14个外挂点。武器搭载量提升为8000kg，正常空战筹载则为1400kg。机翼外侧可挂短程的R-73空空导弹或电战荚舱。
理论上苏-35能发射所有俄制精确制导武器如Kh-29反舰导弹、KH-59巡航导弹、KH-31反辐射导弹与KAB-500、KAB-1500系列制导炸弹等。
包括R-27系列、R-73系列、R-77、KS-172等及Gsh-30-1单管30mm机炮。其配备方式如下：
1.10枚R-77及两个翼端荚舱。
2.8枚R-27或R-77或其混合及4枚R-73，此为正常空战配置。
3.同2，使用多用途挂架时，R-73可增为6枚或维持4枚但增加两个荚舱。
4.射程超过100km的R-27增程型或射程达400km对预警机的KS-172超远程空空导弹这类大型导弹挂于进气道下及机腹中线挂架。
基本数据

基本数据
尺寸
长度（单位：米）	21.9
身高（单位：米）	5.9
翼展（单位：米）	14.7
起飞重量（单位：公斤）
正常（2×RVV-AE + 2×R-73E）	25300
最大	34500
涡扇发动机 117S
数目（单位：个）	2
推力（单位：公斤）	14500
内部油箱容量（单位：公斤）	11500
最大载弹量（单位：公斤）	8000
爬高（单位：米）	18000
满油巡航范围（单位：公里）
作战半径	1580
转场航程	3600
转场航程，带有2个副油箱	4500
1000米高度、50%燃油的加速时间（单位：秒）
600公里/时 -> 1100公里/时	13.8
1100公里/时 -> 1300公里/时	8
最大爬升率（H = 1000米）（单位：米/秒）	≥280
最大速度：
200米高度（单位：公里/时）	1400
11000米高度（单位：马赫）	2.25
最大工作负荷（单位：G）	9
起降滑跑距离
标准起飞重量，全加力模式的滑跑距离（单位：米）	400-450
标准降落重量，使用减速伞、制动装置在跑道上的滑跑距离（单位：米）	650-700