Работы по созданию Су-27К велись в «ОКБ Сухого» с 1971 года. За десять последующих лет было последовательно разработано три варианта самолета, предназначенного для палубного базирования на авианосцах проектов 1160 и 1153. Все они предусматривали создание самолета с трамплинным взлетом и посадкой с зацеплением за трос аэрофинишера. В конструктивно-компоновочном плане в них повторялись все основные решения, принятые на тот момент для базового варианта Су-27, но с учетом специфики палубного базирования, что предполагало необходимость усиления опор шасси, установки посадочного гака и складывания крыла при хранении машины на ангарной палубе.
     Постройка двух опытных Су-27К была выполнена в 1986–1987 гг. Первый полет на опытном самолете в августе
     1987 года выполнил летчик-испытатель Виктор Пугачев. В ходе заводских летно-конструкторских испытаний 1 ноября 1989 года им впервые была выполнена посадка на палубу авианесущего крейсера «Адмирал Кузнецов». С 1989 года на Комсомольском-на-Амуре авиационном производственном объединении имени Ю.А. Гагарина» (КнААПО) началось производство установочной партии Су-27К. Облет первого серийного самолета состоялся в феврале 1990 года. Государственные испытания Су-27К проводились в 1991–1994 гг.
     В апреле 1993 года с КнААПО авиации Северного флота была передана первая партия корабельных истребителей. Они вошли в состав 279-го корабельного истребительного авиаполка. К августу 1994-го в его составе находилось уже 24 серийных самолета. В период 1993–1995 гг. строевые летчики 279-го киап освоили самолет, после чего «Адмирал Кузнецов» с декабря 1995 по март 1996 г. выполнил первый в своей истории дальний учебный поход в Атлантику и Средиземное море.
     31 августа 1998 года указом Президента РФ Су-27К был принят на вооружение под обозначением Су-33.