Су-27КУБ был отправлен в ремонт и на доработки. Оперативно были проведены необходимые усовершенствования конструкции, и уже к концу года испытания возобновились. 19 декабря 2000 г. летчики-испытатели «ОКБ Сухого» Виктор Пугачев и Сергей Богдан выполнили облет Су-27КУБ после ремонта, а уже через день самолет перелетел в Саки, где ему предстояли новые испытания. В декабре 2000 г. к полетам на Су-27КУБ, помимо летчиков «ОКБ Сухого» Виктора Пугачева, Романа Кондратьева и Сергея Богдана, впервые присоединились военные испытатели Государственного летно-испытательного центра Министерства обороны России им. В.П. Чкалова – полковники A.M. Раевский, Н.Ф. Диордица и B.C. Петруша.
Первая серьезная работа на Су-27КУБ с участием летчиков ГЛИЦ была проведена на комплексе «Нитка» в Крыму в декабре 2000 – январе 2001 гг. В ее ходе были оценены взлетно-посадочные характеристики самолета при взлете с трамплина и посадке на аэрофинишер, в т.ч. с максимальными значениями взлетной и посадочной масс. Полученные результаты превзошли все ожидания военных испытателей. Их впечатление от Су-27КУБ было весьма положительным. Однако прежде чем быть запущенным в серию и поступить в строевую эксплуатацию самолету еще предстояло немало испытательных полетов.
Испытания Су-27КУБ на «Нитке» были продолжены весной 2002 г. При этом, помимо традиционной отработки взлетов с трамплина и посадок на аэрофинишер, на самолете были начаты испытания бортовой радиолокационной станции «Жук-МС» с щелевой антенной решеткой, в частности проведены полеты по оценке работы РЛС в режиме картографирования местности. Затем самолет был вновь перебазирован в Москву для проведения дальнейших доработок. В 2003 г. его оснастили новой БРЛС «Сокол» («Жук-МСФ») с фазированной антенной решеткой, которая обеспечит ему значительно более высокие тактические характеристики. Кроме того, на самолет установили опытные версии двигателей АЛ-31Ф серии 3 с управляемым вектором тяги, которые существенно улучшили маневренные и взлетно-посадочные характеристики машины.
Именно в таком виде в ноябре 2004 г. Су-27КУБ и прошел испытания «палубой» на Севере. Как известно, командование авиации ВМФ России предлагает сделать Су-27КУБ в перспективе единым самолетом морской авиации, который сможет заменить сразу несколько типов авиационных комплексов не только корабельного, но и берегового базирования. В случае принятия такого решения и выделения соответствующего финансирования Су-27КУБ сможет в будущем заменить в корабельном истребительном авиаполку Северного Флота самолеты Су-33, а в морских штурмовых и ракетоносных авиаполках авиации ВМФ России – самолеты Су-24М и даже Ту-22МЗ. С принятием на вооружение Су-27КУБ значительно упростится и процесс подготовки палубных летчиков. По отзывам пилотов, при заходе на посадку на корабль обзор как с левого, так и с правого места из кабины Су-27КУБ хороший, что очень важно при обучении полетам «по- корабельному». А по характеристикам маневренности и управляемости самолет значительно ближе к серийному Су-33, чем используемые ныне для тренировок палубных летчиков Су-25УТГ. По мнению начальника ВВС и ПВО Военно- морского флота России генерал-лейтенанта Юрия Антипова, первые Су-27КУБ смогут поступить на вооружение уже через два-три года.
