À la fin des années 1960, l'Union soviétique commença à travailler sur des chasseurs qui feraient contrepoids au F-15 Eagle. En 1969, un concours pour un nouveau chasseur fut annoncé, mais lorsque les paramètres à respecter furent définis, Pavel Sukhoi se retira de celui-ci. Il estimait que les performances requises ne pouvaient pas être atteintes.
Malgré cela, les concepteurs de son bureau - Oleg Samojtowicz, Valery Nikolaenko et Vladimir Antonov - développèrent et mirent au point l'avion avant de le présenter au concours sous forme de prototype T-10. L'avion était construit comme un chasseur intercepteur lourd (la version légère était le MiG-29, qui avait été présenté dans le même cadre).