Su diseño se realizó partiendo del caza de superioridad aérea Su-27.El Su-34 es un cazabombardero de cuarta generación avanzada (4.5 o 4++) producido en serie.Su navegación se realiza mediante el sistema de posicionamiento global por satélite GLONASS y emplea su radar PESA de forma ovalada[10] para detectar objetivos y lanzar su carga de combate tanto guiada como no guiada por satélite o láser.Ocasionalmente puede emplearse como caza de superioridad aérea pese a su tamaño y peso debido a sus excelentes capacidades de combate.[13] El caza naval pesado Su-33, versión embarcada del afamado caza de superioridad aérea Su-27 transportado en el portaaviones Almirante Kuznetsov, necesitaba una configuración biplaza para el entrenamiento de los nuevos pilotos de combate en los difíciles despegues y apontajes (aterrizajes) sobre la cubierta del portaaviones.En primer lugar, se cambió el radomo del radar por uno más plano transversalmente, el cual tiene una forma parecida a la de un pico de pato (por lo que extraoficialmente se le conoce como platypus, palabra inglesa que significa «ornitorrinco», mamífero con pico de pato).Esta configuración permite que el flujo de aire generado por la cabina biplaza ensanchada, pueda salir limpiamente del fuselaje central, aumentando su alcance, velocidad y mejorando su capacidad de maniobra en todas las altitudes operativas.Podrá comandar misiones de ataque naval a baja altitud desde bases en tierra, con vuelos rasantes sobre el mar para no ser detectados por los radares enemigos y luego, levantarse para lanzar sus misiles navales supersónicos de largo alcance, en forma similar al exitoso bombardero francés Dassault-Breguet Super Étendard que revolucionó el combate naval en la guerra de las islas Malvinas; también podrá escoltar a los bombarderos tácticos Tu-22M de base en tierra, con vuelos rasantes sobre el mar y lanzar misiles crucero supersónicos de largo alcance, contra los barcos enemigos que intenten bloquear un puerto de Rusia y estará disponible para su venta, a los países que necesitan modernizar su Fuerza Aérea en el futuro, con un avión bombardero y guía de ataque.El Su-32FN está impulsado por motores gemelos, 2 turbofan SATURN-LYULKA AL-31F con un empuje en seco de 7600 kg y 12 500 kg con post-combustión, pero además, se pueden montar los nuevos motores AL-35F más potentes y en algunas variantes, los nuevos motores con empuje vectorial (TVC) modelo AL-31FU y el más potente AL-41F, para lograr mayor potencia, maniobrabilidad a media y baja altitud, y poder realizar misiones de combate, apoyo aéreo, escolta, función multipropósito junto con otros aviones caza del "Ala de combate", operar como un caza escolta de otros aviones bombarderos Su-34, aviones caza Su-35 y participar, en misiones asignadas de bombardeo naval a baja altitud, con vuelos rasantes sobre el mar.El tren de aterrizaje delantero tiene 2 ruedas con cubiertas contra salpicaduras y se retrae hacia atrás, bajo el fuselaje central entre los motores, al contrario que el diseño original del Su-27, que se retrae hacia adelante bajo la cabina de mando; además incorpora, una escalera en el poste para ingresar a la cabina por una pequeña compuerta, en un diseño original y único en su tipo.Una fuente del ente castrense informó que la aeronave lanzó por primera vez el misil hipersónico en una misión en la operación militar especial en Ucrania.El misil Kinzhal es el último del arsenal ruso de misiles balísticos hipersónicos cuya velocidad supera 10 veces la del sonido, con un alance de hasta dos mil kilómetros, y puede cambiar su trayectoria en el aire para eludir los sistemas antimisiles.El accidente se produjo debido a que el paracaídas del avión no pudo desplegarse durante el aterrizaje y el aparato se salió de la pista y volcó.[18] Posteriormente el caza fue reparado en la planta de NAPO y puesto nuevamente en servicio.El 1 de octubre, el Su-34 fue utilizado para bombardear objetivos del Estado Islámico en Siria.Según el portavoz del Ministerio de Defensa ruso, el mayor general Ígor Konashénkov, los Su-34 golpearon un búnker fortificado del EIIL en la provincia de Hama con bombas guiadas.Durante este tiempo, seis Su-34 estaban en Siria manteniendo una tasa de disponibilidad del 70 por ciento para salidas.Se prevé que las etapas de desarrollo y pruebas concluyan en el año 2020 .