Летные испытания первого опытного образца Су-27К (Т-10К-1) начались в августе 1987 г. На самолете видна выпущенная топливоприемная штанга
На первом этапе самолет оснащался еще нескладываемым крылом и горизонтальным оперением от серийного Су-27
Летом 1987 г. в опытном производстве Машиностроительного завода им. П.О. Сухого наконец завершилась сборка первого опытного экземпляра Су-27К - самолета T10K-1, получившего бортовой № 37. Последний определялся тем, что Т10К-1 по сквозной нумерации ОКБ был 37-м по счету самолетом семейства Су-27 (Т-10), передаваемым конструкторскому бюро для испытаний (поэтому другой его заводской шифр был Т10-37). Для его изготовления были использованы агрегаты, поставленные Комсомольским-на-Амуре авиационным заводом. Поначалу T10K-1 имел еще нескладывающееся крыло и оперение, заимствованные у серийного «сухопутного» Су-27.
Первый вылет на Т10К-1 выполнил 17 августа 1987 г. летчик-испытатель В.Г. Пугачев. Ведущим инженером по испытаниям самолета был Г.Г. Смотрицкий. Спустя полгода на испытания поступил и второй экземпляр Су-27К - Т10К-2 (бортовой № 39, второе обозначение - Т10-39), также собранный из «комсомольских» агрегатов, но уже имевший штатное крыло корабельной машины — со складывающимися консолями, увеличенной площадью и новой механизацией. 22 декабря 1 987 г. его впервые поднял в воздух Н.Ф. Садовников. На обеих машинах широким фронтом развернулись работы по определению основных летных характеристики модифицированного самолета, оценке характеристик устойчивости и управляемости, проверке ряда конструктивных усовершенствований, в частности новой системы дистанционного управления, переднего горизонтального оперения, системы дозаправки топлива в полете (для этого в качестве танкера использовался оснащенный агрегатом заправки УПАЗ опытный самолет Т10У-2).
Летом 1988 г. Т10К-1 был оснащен комплектом складывающихся крыльев. Облет его в таком виде был выполнен 25 августа, однако спустя всего месяц, 27 сентября 1988 г., самолет потерпел аварию. Полетное задание предписывало Н.Ф. Садовникову выполнение сразу нескольких испытаний: и определение прочности конструкции самолета при полете на сверхзвуковой скорости, и исследование режимов устойчивости и управляемости самолета на больших углах атаки, и имитацию отказа двигателя. При выполнении последнего задания, после отключения двигателя, из-за дефекта гидросистемы произошел отказ системы управления передним горизонтальным оперением, что привело к сваливанию самолета. Летчику пришлось покинуть падающий первый экземпляр Су-27К.
Тот полет стал последним в летной биографии выдающегося летчика-испытателя, мирового рекордсмена Николая Федоровича Садовникова. При катапультировании он получил травму позвоночника и не смог вернуться к летной работе. За мужество и героизм, проявленные при проведении испытаний 31 октября 1988 г. Н.Ф. Садовникову было присвоено звание Героя Советского Союза, а год спустя - звание Заслуженного летчика-испытателя СССР. После лечения в 1989 г. Н.Ф. Садовников вернулся на работу в «ОКБ Сухого» на должность заместителя начальника летной службы ОКБ. Но самостоятельно поднимать самолеты в воздух ему уже не разрешалось. Последствия полученной при катапультировании травмы оказались настолько тяжелыми, что 22 июля 1994 г. в возрасте 47 лет он умер. Основной объем заводских летных испытаний после аварии Н.Ф. Садовникова на Т10К-1 пришелся на второй летный экземпляр Су-27К, полеты на котором продолжил В.Г. Пугачев. В течение года после потери первой опытной машины и до момента начала испытаний на корабле на Т10К-2 было выполнено около 300 полетов. Значительная их часть была произведена на комплексе «Нитка», куда в начале августа 1989 г. прибыл и первый экземпляр корабельного истребителя МиГ-29К.
