优良的动力装置。与苏-27相比，由于加装了更多的航空电子设备及更多的航油，苏-35机体也相应增大，空重增至18400kg，因此，苏-35必须配备推力更大的发动机(AL-35F)。该发动机增加了进气口直径以增加进气量，并增加涡轮前温度以提升发动机推力，使该发动机最大军用推力83.4kN，最大后燃推力达141.l2kN。后来又在AL-35F的基础上增加后燃器推力，使得最大军用推力仍为83.4kN，而最大后燃推力增至142.1kN，此即为AL-35FM，推重比超过10。
现代化的飞控系统。除了特别的气动布局的气动力优势外，苏-35还采用了四余度数字式三维电传飞控系统，使得苏-35没有攻角限制。因此，苏-35能更轻易的作出高难度动作，如眼镜蛇、勾拳等。1996年，装有AL-37FU矢量推力发动机的苏-35在迪拜航展首度亮相，做了许多超常规动作，例如，几乎零半径、零掉高在垂直方向上360°翻转；垂直上升，以矢量推力维持在最高点数秒，然后再改出的"钟摆"；将攻角拉到约120°的“超级眼镜蛇”以及许多未命名动作，轰动了整个世界。
优化的机身结构。苏-35战斗机还改进了机身结构，采用大量的钛合金，将其使用寿命显著地延长到6000飞行小时，足以使用30年以上。数据表明，它的翼展增大到15.3米，比苏-27S战斗机增加了0.6米，垂尾内安装了油箱，从而使内部燃油载荷增加了20%，达到11500公斤。值得注意的是，苏-35战斗机还可以携带两个1800升副油箱，一改苏-27系列战斗机从不采用副油箱的历史，这也是苏-30MK系列战斗机无法比拟的。此外，该机还加装了空中加油系统。