用在苏联防空司令部PVO及苏联空军Frontal Aviation。在防空司令部它主要担任拦截任务，汰换老旧的Su-15及Tu-28。虽然Su-27具有携带空对地武器的能力，在苏联空军它主要的任务却不是空中支援，也不用于战场空优，而是特别用于对抗北约的空中加油和空中预警系统战机系统，苏联专家知道北约因为这些战略资产而具有相当程度的优势，因此相信对这些系统的攻击，将可以限制北约组织维持和延伸其空中打击能力。在苏联变成独立国协后，Su-27的任务依然如此。后来的武装包括携带Novator KS-172 AA