De toute évidence, les opérations sur porte-avions requièrent un long entraînement et le Su-25 UTG ne convenait pas pour entraîner les pilotes sur un appareil de la classe du "Flanker". Le bureau d'études Sukhoi dériva alors du T-10 K, un biplace au cockpit "côte à côte" désigné T-10 KU. Une maquette grandeur nature de la partie avant du fuselage fut construite mais les finances du ministère ne permit pas d'aller plus loin. Jusqu'à la première croisière du Kuznetsov en méditerranée où le besoin d'une version d'entraînement adaptée se fit cruellement sentir. Le projet KU fut alors relancé mais avec comme objectif d'être un appareil multi-rôle. Sa construction a commencé en 1998 à partir du T-10K-4. Trois prototypes (T-10KU-1 / -2 / -3) seraient en construction mais seul le premier vole à l'heure actuelle.

Le premier prototype a effectué son premier vol le 29 avril 1999 avec Victor Pougatchev et Sergei Melnikov aux commandes. Le premier appontage simulé sur piste a eu lieu le 3 septembre de la même année suivit du premier décollage depuis tremplin le 6 septembre. Le premier décollage et appontage depuis le pont du Kuznetsov eu lieu le 6 octobre. En juillet 2000, l'appareil fut endommagé à l'atterrissage mais revola à la fin de l'année.

La principale différence réside dans un cockpit côte à côte, comme sur le Su-34 / 32 FN, au point près que le radôme conserve sa forme ronde afin de garder le même radar que les monoplaces. Cet appareil peut mener toutes sortes de missions de combat avec l'armement habituel des Su-27. La première apparition du Su-27 KUB a eu lieu pendant le salon MAKS'99 de Moscou. Le Su-27 KUB est actuellement motorisé par des AL-31F. Une version de guerre électronique AEW pourrait également être développée depuis le KUB.

L'envergure de la voilure a été augmentée, passant de 14,7 a 16 mètres. La surface alaire passe de 62 à 70 mètres carré. La position à partir de laquelle les ailes se replient a été modifiée pour réduire l'encombrement. Les plans canards et les stabilisateurs horizontaux ont une forme différente des Su-33 et voient leur surface augmentées. Les flaperons sont en deux éléments mais à simple fente. Cône de queue raccourci et crosse d'appontage sous le fuselage. Les gouvernes de direction ont une surface plus importante et la forme des dérives est légèrement modifiée. Le premier prototype a longtemps volé sans peinture, mais il est désormais peint dans une belle livrée à plusieurs tons de bleu. A noter que des pilotes indiens ont testé l'appareil mais ne l'ont pas retenu pour leur futur porte-avions.