Вместе с началом разработки авианесущего крейсера, был дан старт созданию новых самолетов. Наравне с палубными модификациями штурмовика Су-25 и легкого истребителя МиГ-29, авиастроители разрабатывали корабельный вариант тяжелого истребителя Су-27. Он получил наименование Су-33. Главными отличиями от базовой модели являлись складывающиеся крылья и наличие горизонтального оперения. Первое позволяло значительно сэкономить место на палубе и в ангаре. Второе способствовало лучшей управляемости самолета на небольших скоростях.
Первая посадка Су-33 на палубу "Адмирала Кузнецова" (в то время еще "Тбилиси") произошла 1 ноября 1989 года. В этот же день на авианесущий крейсер сели МиГ-29К и Су-25УТГ.