Су-27
Опытный образец самолёта (получивший название Т-10-1) был построен с двигателями АЛ-21Ф-З и поднялся в воздух 20 мая 1977 (пилот — заслуженный лётчик-испытатель Герой Советского Союза Владимир Ильюшин). На самолёте проводились испытания на общую работоспособность, на устойчивость и управляемость. Выполнено 38 полётов, произведены доработки, в частности, на законцовки консолей и кили установлены противофлаттерные грузы в виде штырей. Система вооружения на него не устанавливалась.
АЛ-31Ф
Первый полёт 25 января 2002 года, серийно производится с 2006 года для истребителей семейства Су-27, устанавливается без доработок в любые истребители, в том числе ранних годов выпуска, установлены на 1 полку Су-27СМ/СМ2. Принят на вооружение ВВС РФ в 2007 году.Имеет повышенную силу тяги (13 300 кгс), межремонтный ресурс 1000 часов, назначенный ресурс 2000 часов при сохранении габаритных размеров и веса. Удельный расход топлива был снижен. Имеет модификацию с управляемым вектором тяги, с ресурсом 800 часов.Двигатель АЛ-31ФМ2 — турбореактивный двухконтурный двигатель на базе АЛ-31Ф. Лопатки турбины с перфорацией по кромкам, изготавливаются литьём, температура перед входом в турбину увеличена на 100°С в сравнении с АЛ-31Ф. Тяга двигателя на особом режиме 14 500 кгс, на режиме полный форсаж 14 100 кгс. Назначенный ресурс модернизированного двигателя превышает 3 000 часов. Двигатель имеет минимальные отличия от серий 3, 20 и 23. Повышены тяговые характеристики при снижении удельных расходов топлива, в том числе и на бесфорсажных режимах. Не требует доработки борта самолёта при постановке на самолёты типа Су-27, Су-30, Су-34, в отличие от двигателей других серий. В 2012 двигатель впервые показан на 2-м Международном форуме "Технологии в машиностроении-2012 (ТВМ-2012). СЛИ запланированы с 2013 года.