Первый вылет опытной машины Т-10Б-1 состоялся 13 апреля 1990 года на аэродроме ЛИИ им. М.М.Громова. Самолет пилотировал заслуженный летчик-испытатель А.А.Иванов. В ходе последующих полетов производились всесторонние испытания с целью выявления особенностей самолета с новой НЧФ, отработка дозаправки топливом в воздухе и другие исследования. одготовка к серийному производству нового истребителя-бомбардировщика была развернута на НАПОВ.П.Чкалова. Это предприятие имело давние тесные связи с ОКБ Сухого: известное ранее как завод 153 и Новосибирский авиационный завод (НАЗ), оно с конца 50-х годов осуществляло серийный выпуск самолетов этого конструкторского коллектива - истребителей-перехватчиков СУ-9, Су-11 и Су-15, а с 1972 года до последнего времени - фронтового бомбардировщика СУ-24 и его модификаций.

18 декабря 1993 года состоялся первый полет предсерийного варианта Су-27ИБ получившего название Су-34 (синий бортовой номер "43"). По сути, это был второй опытный самолет, но уже в серийной конфигурации (машина имела заводской шифр Т-10В-2). Истребитель-бомбардировщик предназначался для поражения точечных сильнозащищенных целей в любых погодных условиях, днем и ночью, а также для круглосуточного поиска, обнаружения классификации и уничтожения надводных и подводных целей в любых метеоусловиях при наличии активного радиоэлектронного противодействия Выполнение боевой задачи обеспечивалось установкой на борту совершенного радиоэлектронного оборудования, включавшего многофункциональную РЛС с повышенной разрешающей способностью, обладавшей возможностью "видеть" даже малоразмерные наземные цели и обеспечивать их поражение с высокой точностью.

Работы по освоению серийного выпуска Су-34 велись под непосредственным руководством главного конструктора Новосибирского филиала АООТ ОКБ Сухого О.П.Соболева и директора НАЗ А.П.Бобрышева. Постройка первого самолета серийным заводом (по сути, он являлся вторым опытным образцом истребителя-бомбардировщика Су-27ИБ и получил поэтому шифр Т-10Б-2 и бортовой номер 43) была завершена в конце осени 1993 года, и 18 декабря летчики-испытатели И.В.Вотинцев и Е.Г.Ревунов подняли его в первый полет. Новую машину сопровождал в первом вылете бомбардировщик Су-24, управляемый экипажем в составе летчиков-испытателей Е.Н.Рудакаса и А.И.Гайворонского.

Событие освещалось по телевидению, а 6 января 1994 года в газете "Известия" появилась первая статья, рассказывающая о новом самолете, представленном как фронтовой бомбардировщик Су-34. Однако мир узнал о новом советском самолете несколько ранее. Летом 1990 г опытный Су-27ИБ (Т-10В-1) был ненадолго перебазирован на аэродром Новофедоровка (вблизи г. Саки), где располагался испытательный центр авиации ВМФ СССР Странное на первый взгляд решение объяснялось достаточно просто Находящийся в это время на отдыхе в Крыму Президент Советского Союза М С Горбачев знакомился с новой техникой принимавшей участие в учениях Черноморского Флота Посетил он и тяжелый авианесущий крейсер "Адмирал Флота Советского Союза Кузнецов", который вышел на заводские ходовые испытания после очередной достройки Руководство ОКБ им Сухого решило вместе с палубными самолетами продемонстрировать Президенту и новейший фронтовой истребитель-бомбардировщик Летчики-испытатели мастерски выполнили на Су-27ИБ имитацию захода на посадку над палубой крейсера Находившийся на корабле корреспондент агентства ИТАР-ТАСС А Кремко сфотографировал подлетающий к палубе самолет, после чего снимок был распространен по многочисленным каналам агентства Подпись под фотоснимком была довольно забавной "Посадка на палубу ТАКР "Тбилиси". Так появился первый официальный снимок Су-27ИБ.Весной 1995 года было принято решение показать Су-34 на традиционном международном авиасалоне в Ле Бурже (Франция). Для демонстрации был выбран первый серийный самолет Т-10Б-5, впервые взлетевший в декабре 1994 г. и получивший после окраски в апреле 1995 г. бортовой номер 45.