El vuelo inaugural de este tercer prototipo tuvo lugar el 22 de noviembre en el aeródromo de Komsomolsk-on-Amur piloteado por el piloto de pruebas Sergey Bogdan. El vuelo tuvo una duración de poco más de una hora donde se comprobaron exitosamente los sistemas primarios y de propulsión. Sobre este nuevo aparato, Sukhoi comenzará a ensayar diferentes tecnologías para los sistemas de armas y de navegación, particularmente el radar Sh121 que, desarrollado por Tikhomirov NIIP, está equipado por cinco antenas: una principal y dos complementarias que funcionan en banda X en la nariz del avión; y otras dos en los bordes de ataque que trabajan en banda L.

Cabe recordar que el vuelo inaugural del primer prototipo tuvo lugar el 29 de enero de 2010, y que el segundo prototipo voló el 3 de marzo de este año. Hasta hoy el programa T-50, también denominado PAK-FA, ha realizado más de una centena de vuelos. Sukhoi espera sumar unas 2.000 horas de vuelo para su desarrollo, antes de la fabricación de un primer lote de preserie entre 2013 y 2015 que serán evaluados operacionalmente por el ministerio de defensa ruso. Su puesta en servicio en la fuerza aérea de ese país se prevé para 2016.