Новый бомбардировщик, в отличие от Су-27, выполнен по интегральной аэродинамической компоновочной схеме «триплан» с передним горизонтальным оперением. Последнее представляет собой своего рода демпфер, способствующий повышению точности поражения целей и снижающий нагрузки на самолет при полете на предельно малых высотах. Переднее горизонтальное оперение также повышает маневренные характеристики самолета. Возросшая взлетная масса Су-34 обусловила то, что основные стойки шасси снабжены двухколесными тандемными тележками.
Силовая установка состоит из двух двухконтурных турбореактивных двигателей с тягой 14000 кгс, устанавливающихся также и на истребителях Су-35. Запас топлива во внутренних баках обеспечивает максимальную дальность 4100 км, увеличить которую помогает предусмотренная система дозаправки топливом в полете. Убирающаяся штанга этой системы размещена в левом фюзеляжном наплыве.
Радиоэлектронное оборудование самолета полностью обновлено в соответствии с последними достижениями современной электроники. Одним из основных его компонентов является система управления вооружением с новой цифровой ЭВМ и многофункциональной РЛС с высокой разрешающей способностью, антенна которой установлена за радиопрозрачным носовым обтекателем. Вывод самолета в заданный район с высокой точностью обеспечивает комплекс инерциональной навигации с коррекцией от космической системы навигации совместно с РЛС. Кроме того, бомбардировщик оснащен системой активной безопасности, реализующей элементы искусственного интеллекта. Она позволяет безошибочно следовать рельефу местности, выполнять фигуры высшего пилотажа на максимальной скорости (1400 км/час) у земли и на предельно малых высотах. Благодаря этой системе степень заметности бомбардировщика для средств ПВО противника сравнима с крылатой ракетой.
В вооружение Су-34 входит встроенная пушка калибром 30 мм и высокоточные управляемые ракеты класса «воздух — поверхность». Корректируемые авиабомбы различного калибра составляют основную мощь ударного вооружения. Для борьбы со средствами ПВО противника на самолете подвешиваются противорадиолокационные ракеты и управляемые ракеты класса «воздух — воздух».
Кроме сухопутной модификации Су-34 создана модификация Су-34 К. Это палубный бомбардировщик, который базируется на борту тяжелых авианесущих крейсеров класса «Тбилиси».
Многоцелевой истребитель вертикального взлета и посадки ЯК-141
Опытный образец этого самолета совершил первый полет в марте 1989 г. Он предназначен для перехвата воздушных целей и ведения ближнего маневренного боя, а также для нанесения ударов по наземным и надводным объектам.
Этот одноместный самолет конструктивно представляет собой высокоплан с двухкилевым вертикальным оперением. Предусмотрена возможность эксплуатации самолета на авианесущих крейсерах, для чего стреловидное крыло выполнено складывающимся. Средства механизации крыла состоят из закрылков, имеются также отклоняемые носки. Изменение вектора тяги силовой установки позволяет самолету Як-141 совершать вертикальный взлет и посадку. Силовая установка разнесена: в хвостовой части фюзеляжа находится подъемно-маршевый двигатель Р-79 (тяга на форсаже 15500 кгс, без форсажа 9000 кгс), а два подъемных двигателя РД-41 (каждый развивает тягу 4260 кгс) установлены в передней части фюзеляжа за кабиной летчика. Двигатели имеют цифровую трехканальную систему управления с полной ответственностью. Воздухозаборники подъемно-маршевого двигателя, имеющие прямоугольное сечение, располагаются по обе стороны фюзеляжа. Воздухозаборники подъемных двигателей, находящиеся за кабиной летчика, в полете закрыты и используются только при взлете и посадке. Режимы взлета истребителя могут быть следующие: короткий взлет с разбегом, сверхкороткий взлет с проскальзыванием и вертикальный взлет. При использовании двух первых режимов взлета полезная нагрузка самолета может быть существенно повышена. Запас топлива, во внутренних баках составляет 4400 кг.
Боевой радиус действия может быть увеличен подвешиванием дополнительного топливного бака, вмещающего 1750 кг топлива.
Значительная часть процессов управления автоматизирована, что связано с относительной сложностью пилотирования самолетов вертикального взлета и посадки. В каналах курса и крена применена трижды резервированная система автоматического управления с механической проводкой к органам управления. В канале управления тангажом установлена электродистанционная четырежды резервированная система управления.