西方專家認為，俄空軍率先列裝的蘇-30M2在三種型號戰機中的先進程度最低，它是阿穆爾河畔共青城飛機廠為中國研製的蘇-30MKK的發展型號。蘇-30MKK則是蘇-30的升級型號，配裝空中加油設備和俄制航空電子設備，能夠執行範圍廣泛的作戰任務。但是由於沒有使用鴨翼和推力矢量航空發動機，其性能不如伊爾庫茨克飛機廠生產的蘇-30MK殲擊機。在和中國達成蘇-30MKK交易之後，過了一段時間，阿穆爾河畔共青城飛機廠又得到新合同，向中國供應能使用反艦武器的蘇-30MK2戰機。之後該型殲擊機還曾銷往越南、印尼、委內瑞拉和烏幹達。俄空軍自用型蘇-30M2和出口型蘇-30MKK/MK2在外形上的主要區別在於兩個上邊緣平坦的尾部垂直安定面。2009年夏天簽訂了為俄空軍生產蘇-30M2的第一份訂單。該型飛機和使用改良型航電設備的蘇-27SM3單座戰鬥機，以及第一代蘇-27有許多共同之處。國防部當時訂購了4架蘇-30M2和12架蘇-27M3。目前俄空軍的蘇-30M2訂購總量約為20架，其中4架已在2013年12月交付。雙座型蘇-30M2既能在作戰訓練任務中支援單座型飛機，也能用作全天候殲擊機。
蘇-30SM由伊爾庫特公司生產，在外形上酷似蘇-30M2。西方專家認為，蘇-30SM是俄向中國、馬來西亞、阿爾及利亞出口供應的蘇-30MK的改進版，專門為適宜俄空軍使用進行了升級。與阿穆爾河畔共青城飛機廠生產的蘇-30MKK相比，伊爾庫茨克飛機廠生產的蘇-30MK具有更好的空氣動力學性能，既能配裝國產航空電子設備，也能安裝西方航電設備，用戶可以靈活選擇俄羅斯、烏克蘭、法國、印度和以色列生產的相應組件。蘇-30SM還使用了蘇-30MK安裝的一些組件，包括雙座駕駛艙、鴨翼、推力矢量發動機、電傳飛控系統。但是與蘇-30MKK不同，蘇-30SM使用縮短的垂直尾翼。
2012年3月，俄國防部訂購了30架蘇-30SM。當年12月，訂購量增加一倍，達到60架，按計劃將在2015年底前交付完畢。截止到2013年12月，俄空軍僅接裝了16架蘇-30SM。2014年2月有一些媒體報道稱，俄國防部準備簽訂額外供應合同，追購50架蘇-30SM，總價值超過20億美元。據推測，其中一部分或者全部飛機可能交付俄海軍使用，預計在2015年底前開始供應。
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