为适应长航程的飞行，飞机的座舱也进行了重新设计。为飞越前苏联辽阔的边疆和最无显著地标的地区，飞机必然需要有新的导航系统。梅利亚诺夫领导的设计小组按照苏联民航的国际班机使用的全球定位系统、罗兰导航系统、奥米伽导航系统和飞行姿态主参考系统性计了新的导航装置，并成功加以小型化使之能够用于战斗机。为了使飞行员能够掌握并操作这一系统，先后进行了三次简化工作。

　　从外形上来说的另一个较大的变化是尾锥的末端位置被设计得更高，以减少大迎角着陆时擦尾的危险。截面不变的嚼桶形尾锥改用更流线型的整流罩，前面变得更粗而且加长了弧形的部分，在尾锥内装置有重新设计的油箱。

　　1987年6月6日，试飞员萨多夫尼科夫和沃金采夫驾驶着T1OPU-2在国土防空军部队苏-27的护航下完成了到俄罗斯最北面的机场弗兰查.伊奥西法群岛上的格列姆.别尔机场的转场飞行。达也是世界上最北部的供喷气式飞机起降的机场。之后又于6月16日完成了从莫新科到阿穆尔河畔共青城的“冲刺航行”，6月19日返回。6月23日。试飞小组完成了“莫斯科共青城莫斯科”航线不着陆转场飞行，总航程13，440千米。在此次历时15小时42分钟的往返持久飞行中，共进行了4次空中受油(地点是新西伯利亚空域和赤塔空域)，一架苏-24M和一架伊尔-78加油机先后提供了空中加油服务。

　　改进后的飞机被证明是可以用于执行长时间空中巡逻任务的，受油装置没有增加飞机的以力和影响机载雷达的工作。但单座型苏-27P被认为不适合执行这一任务。这并非是飞机的问题，而是试飞员在如此长时间的飞行中感到疲惫不堪，无法保持正常状态。加之现代空战带给飞行员的工作量很大，大航程产生的长时间留空飞行加上高机动产生的高过载，使飞行员在单独应付复杂的作战情况、机载电子综合设备和机载武器时手忙脚乱。

　　只有两名飞行员才能胜任一次长达10个小时的巡航飞行，这期间当一名飞行员进行休息时将由另一名飞行员负责驾驶飞机和操作雷达及火控系统。这也排除了在苏-27PU上设置一名飞行员和一名武器操纵员的方案。设计小组决定直接在教练型座舱的基础上进行修改，新型飞机的前后座舱配置将是一样的，在长续航时间的飞行中两名飞行员在任务的任何阶段都能控制，操纵飞机或操纵雷达和武器系统。从两个座舱都能进行启动发动机、选择武器系统、输入和校正航行数据的工作并决定是否弹射跳伞。

　　当设计小组热火朝天地投人到新型远程截击机的研制任务中时，新的问题出现了。国家和军打的一些领导更加青睐米格-31而不是苏-27PU这样更为灵活的飞机。米格-31相对苏-27PU显得笨重但航程更远，不过其机动和敏捷性完全无法与后者相比。有一种理论认为在导弹时代刻意追求飞机的机动敏捷性是没有意义的，米格-31出色的高空高速能力能够弥补其他方面的不足，特别是该机装备的威力强大的超远程空空导弹使它根本没有必要进行近距离空战。米格-31利用其雷达和信息网络指挥其他4架战斗机进而形成能够战斗的“防空指挥中心”的特性使某些领导人对该机始终情有挂钟！

　　“米格-31是独一无二的也是最有效的远程截击机，没有任何必要再开发新的武器系统，我们现在应该做的事情就是更多地生产和部署米格-31而不是其他！”从克里姆林宫到国土防空军总司令部，双方的争执几乎到了白热化的地步。

　　作为妥协，苏-27PU被确定为米格-31重型截击机的一种补充而不是替代者。设计小组为苏-27PU设计了一套选装设备，使苏-27PU也能起到米格-31“空中防御指挥中心”的作用。但这样就破坏了原先前后舱相同便于在长时间的巡航飞行中两人分别驾驶和操纵飞机的设计思想，因为必须为后舱换装新的雷达显示器和设备才能达到使飞机作为空中指挥站的设计要求。一直到九十年代束，没有任何一架苏-30原型机被证明装置了这一系统。此外，还计划在苏-27上挂载专门为米格-31研制的R-33半主动雷达制导远程空空导弹，这一计划也没有进行下去。