Сборку Т10-0 завершили двумя месяцами раньше — в конце февраля 1977 г., после чего планер перевезли в отдел 25, где с марта на нем начались испытания на прочность.
Постройка первых двух опытных самолетов дала коллективу опытного производства серьезный опыт сборочных работ в условиях крайнего дефицита времени, поэтому все последующие работы велись более спокойно и обстоятельно. Второй летный образец самолета собирали в 1977 г. Он несколько отличался от первого летного экземпляра, поскольку кили на нем установили с развалом во внешнюю сторону под углом Т, а в конструкцию планера по результатам статиспытаний Т10-0 внесли ряд усилений. В результате сборочные работы несколько затянулись, и машину не успели передать на летные испытания к концу 1977 г., как это предусматривалось директивными документами. Состояние работ по самолету стало предметом рассмотрения на Коллегии МАП 10 ноября 1977 г., где руководству ОКБ был установлен новый срок начала летных испытаний — февраль 1978 г. К концу года на планере Т10-2 завершили стапельную сборку и стыковку агрегатов планера, а к середине февраля 1978 г. завершился монтаж основных систем. В период с 7 февраля по 17 марта провели частотные испытания самолета и системы управления, параллельно велась отработка бортовых систем на функционирование. 25 марта на самолете завершили отработку силовой установки и в ночь с 27 на 28 мартЪ 1978 г. Т10-2 перебазировали на территорию ЛИС для проведения испытаний. Таким образом, срок выхода Т10-2 на летные испытания против первоначально заданного удлинился уже на целых три месяца. Это прогрессирующее отставание предстояло возмещать в ходе летных испытаний самолета.
Третий и четвертый опытные образцы Су-27 по согласованию с ДМЗ собирались уже на серийном заводе в Комсомольске-на — Амуре. В опытном производстве для них изготавливали только воздухозаборники и ХЧФ, поэтому общий объем сборочных работ по этим машинам для ОКБ был намного меньше. Зато резко увеличился объем сварочных работ, поскольку в ХЧФ этих самолетов увеличилось количество титановых силовых шпангоутов, а отсек ХЧФ от 38-го до 45-го шпангоута, по сути, представлял собой цельносварную конструкцию из титановых сплавов. В ходе подготовки выяснилось, что опытное производство ОКБ не в состоянии за столь короткое время освоить в полном объеме изготовление сварных листовых конструкций из ВТ-20, поэтому в декабре 1977 г. пришлось срочно менять материал обшивок в ХЧФ на ОТ-4. Сборку агрегатов, предназначенных для Т10-3, в опытном производстве ОКБ завершили к концу января 1978 г., после чего их отгрузили на ДМЗ. По плану Т10-3 должен был выйти на летные испытания во II квартале 1978 г., но было ясно, что директивные сроки строительства будут сорваны и на этот раз, поскольку сборка самолета в Комсомольске-на-Амуре была завершена только к середине лета.
Т10-3 на сборке в цеке 15. На самолете заметен развал килей. На крыле и оперении установлены противофлаттерные балансиры. Слева — фюзеляж Т10-4
Для приемки самолета на Дальний Восток вылетела группа сотрудников ОКБ во главесведущим инженером В.П. Ивановым. На месте всех очень порадовал энтузиазм, с которым работники серийного завода относились к освоению нового самолета. Но выявилось и множество проблем — самолет сдавали с большим перечнем неоконченных работ, отсутствовали средства наземного обслуживания, не было вовремя изготовлено и транспортировочное приспособление для перевозки самолета. Дело в том, что заранее было решено, что доставлять Су-27 в Москву будут при помощи авиатранспорта. Операции такого рода проводилась, конечно же, не в первый раз, поскольку Су-7 и Су-17 и раньше доставляли из Комсомольска в Москву в разобранном виде на транспортных самолетах. Новым в данном случае было только одно — размеры перевозимого груза. Даже с отстыкованными консолями крыла и оперения и демонтированными опорами шасси поперечные размеры центропл ана Су-27 не позволяли нап рямую разместить его в грузовой кабине самого большого в СССР военно-транспортного самолета — Ан-22. Для этого было придумано специальное приспособление — транспортировочная тележка, при помощи которой фюзеляж самолета разворачивался вокруг продольной оси на угол 38', после чего прямо на тележке, он с минимальными зазорами мог быть погружен на борт «Антея». Отработка конструкции этого приспособления также заняла дополнительное время. В результате Т10-3 доставили в Москву к концу августа 1978 г.
В сентябре Т10-3 привезли из ЛИИ в Москву для окончательного монтажа всех систем и отладки оборудования. В начале ноября на самолете установили присланные из ОКБ А.М. Люльки двигатели АЛ-31Ф, после чего на машине провели частотные испытания и перевезли для отработки силовой установки в КЛСУ. По стандартному циклу работ все шло к тому, что к концу года самолет будет передан на летные испытания, но здесь случилась заминка. При испытаниях в КЛСУ была выявлена серьезная неисправность гидросистемы. Со слов бывшего зам. начальника 15 цеха В.А. Кузнецова, дело обстояло следующим образом: «Еще при отработке гидросистемы в цеху, в линии нагнетания была выявлена капельная течь по соединениям, а после того, как в КЛСУ начали «гонять» систему с максимальными расходами ручки, полилось «сразу изо всех щелей». Самолет поставили обратно в цех и стали разбираться. Причина оказалась в технологическом браке, допущенном при изготовлении трубопроводов линии нагнетания, выполненных из ВНС-2. Для того, чтобы полностью исключить впредь возможность таких неисправностей, было решено заменить трубопроводы на стандартные, выполненные из нержавеющей стали 12Х18Н10Т. В обычных условиях для замены проводки потребовалось бы как минимум два месяца, поскольку необходимо было вскрывать все топливные баки и демонтировать большую часть уже установленного на самолете оборудования. Посовещавшись, мы решили, что с учетом использования испытанного приема — трехсменной работы и повышенных норм оплаты труда, мы уложимся в шесть недель, о чем и было доложено руководству.