Pada tahun 2002, media Rusia melaporkan bahawa Shenyang Aircraft Corporation ingin mengantikan komponen-komponen J-11/Su-27SK buatan Rusia dengan buatan tempatan daripada China. Khususnya, mengantikan radar NIIP N001 buatan Rusia dengan radar kawalan tembakan buatan China berasaskan keluarga Type 147X/KLJ-X, enjin AL-31F dengan WS-10A, dan peluru berpandu Vympel R-77 dengan PL-12 buatan China. Pesawat J-11 telah dilihat dipasang dengan enjin AL-31F dan WS-10A untuk ujian pada tahun 2002. Bagaimanapun, ia tidak disahkan sehingga tahun 2007 apabila kerajaan China akhirnya mendedahkan maklumat terhadap pesawat J-11 tempatan: pesawat J-11 telah digunakan untuk menguji enjin WS-10 telah ditanda sebagai J-11WS, dan stesyen TV negara, CCTV-7 menyiarkan sedutan filem pesawat J-11B pada pertengahan tahun 2007 apabila kewujudan pesawat J-11 yang dibina dengan menggunakan komponen-komponen tempatan akhirnya disahkan secara rasmi.

J-11

Buatan China, pesawat Su-27SK versi China dengan 70% kandungan komponen dibuat di China, beberapa peningkatan dibandingkan dengan pesawat asal Su-27SK dalam bidang-bidang berikut: radar, peralatan penerbangan dan tambahan keupayaan serangan udara-ke-permukaan.

• Radar: radar asal N001 pada pesawat Su-27SK yang dibeli China pada tahun 1990-an telah digantikan dengan penggantinya iaitu radar N001V, sepertimana N001, ia juga boleh menjejak 10 sasaran secara serentak. Bagaimanapun, untuk radar N001 daripada 10 sasaran yang dijejak, apabila menyerang satu sasaran ,9 sasaran yang lain akan hilang dan radar N001 mesti memulakan penjejakan semula. Radar N001V pada J-11 akan mengatasi kelemahan ini yang mana semasa pertempuran, 9 sasaran yang telah dijejak pada awalnya tidak akan hilang. Perbezaan struktur dalaman yang ketara di antara 2 jenis radar ini adalah pemproses asal TS100 dalam radar lama N001 telah digantikan dengan pemproses TS101M yang lebih berkuasa dalam radar N001V.
• Peralatan penerbangan: sebagai perbandingan pesawat Su-27SK hanya memiliki satu paparan pelbagai fungsi (MFD) CRT yang kecil, pesawat J-11 memiliki 2 MFD dengan memasang unit tambahan MFD di atas MFD sedia ada. Paparan MFD-CRT bari mempunyai saiz yang sama dengan unit asal di dalam pesawat Su-27SK, dan it terletak di sebelah kanan HUD.
• Tambahan keupayan serangan udara-ke-permukaan: MFD tambahan akan digunakan untuk mengawal senjata panduan tepat elektro-optik seperti panduan TV atau peluru berpandu ImIR untuk menyerang sasaran-sasaran di darat darat dan laut, disebabkan pod elektro-optik dan senjata panduan tepat elektro-optik buatan China sangat sukar untuk digabungkan secara terus dengan pesawat Su-27SK. Imej dan maklumat untuk senjata panduan tepat elektro-optik, yang mana disediakan oleh pod elektro-optik buatan China tidak dapat dipaparkan di paparan MFD-CRT asal pesawat Su-27SK, tetapi dapat dipaparkan di paparan MFD-CRT tambahan yang baru. Walaupun diberi keupayaan serangan udara-ke-permukaan, pesawat J-11 bagaimanapun masih kekurangan keupayaan penuh serangan udara-ke-permukaan pada model-model pesawat terkemudian disebabkan oleh kekangan radar, iaitu peluru berpandu udara-ke-permukaan panduan radar tidak boleh dilancarkan.

J-11A

Keupayaan pesawat J-11 ditingkat upaya dengan radar dan peralatan penerbangan baru, paling ketara adalah penggunaan sistem peralatan penerbangan elektronik (EFIS) dalam sistem avioniknya.

• Radar: Radar N001V ditukar dengan radar baru N001VE, dengan keupayaan masih lagi berupaya untuk menjejak sehingga 10 sasaran secara serentak. Keistmewaan radar N001VE adalah keupayaan untuk menyerang 2 daripada 10 sasaran yang dikunci dengan menggunakan peluru berpandu panduan tuju radar semi-aktif. Pemproses asal TS101M pula ditukar dengan pemproses siri Baguet BCVM-486-6 yang lebih berupaya.
• Pandangan lekapan helmet (HMS): HMS buatan tempatan yang lebih berkemampuan pada mulanya muncul pada pesawat J-11A, yang mana kemuadiannya menjadi standard bagi semua pesawat J-11, termasuk pemasangan semula pesawat J-11 awal.
• Sistem peralatan penerbangan elektronik (EFIS): Kebanyakan penunjuk permukaan analog pada pesawat asal Su-27SK digantikan dengan MFD 4 warna, yang mana merupakan sebahagian daripada keseluruhan sistem EFIS yang direka oleh China Aviation Industry Corporation I. 3 skrin MFD besar memenuhi papan pemuka peralatan penerbangan, dengan satu MFD di bahagian tengah dipasang pada kedudukan lebih rendah daripada 2 skrin MFD lain di sebelahnya. Satu MFD yang agak kecil terletak di bawah 3 MFD besar tadi, yang mana dipasang pada bahagian bawah-kanan papan pemuka. Oleh kerana foto rasmi EFIS yang dikeluarkan oleh China Aviation Industry Corporation I pada pesawat J-11A hanya menunjukan pandangan hadapan, terdapat kesukaran untuk mengesahkan skrin MFD berwarna ini adalah dari jenis CRT, atau LCD sepertimana didakwa oleh sumber-sumber China.

J-11B

Asli, direka bentuk oleh China, versi pelbagai fungsi dan menggunakan banyak komponen-komponen yang dihasilkan oleh China termasuk radar, enjin dan peluru berpandu. China berminat untuk mengurangkan pergantungannya akan teknologi luar negara disebabkan oleh alasan kos dan keinginannya untuk meningkatkan keupayaan reka bentuk dan penyelidikan tempatan. Mengikut laporan, terdapat 1 rejimen pesawat J-11B telah berkhidmat dengan tentera udaranya, dan telah disahkan oleh kerajaan China pada bulan Mei 2007, berikutan tersiarnya berita pesawat J-11B dalam perkhidmatan tentera udara China oleh stesyen TV kerajaan. Maklumat ini kemudiannya disiarkan oleh laman web kerajaan and suratkhabar seperti Xin Wen Hua Bao dan New Culture Newspaper. Walaubagaimana, pegawai China menolak dakwaan kekuatan 1 rejimen (3 skuadron) tetapi sebaliknya hanya terdapat 2 skuadron pesawat J-11B yang telah memasuki perkhidmatan. Berdasarkan laporan oleh pihak China (yang mana diakui oleh beberapa sumber-sumber Barat seperti Jane's Information Group), pesawat J-11B adalah lebih baik berbanding daripada Su-27SK dari segi:

• Penggunaan bahan komposit yang lebih meluas (terutamanya fiber karbon); untuk permukaan, yang mana telah mengurangkan berat pesawat lebih daripada 700 kg. Jangka hayat bahagian komposit meningkat melebihi 10,000 jam berbanding bahagian asal yang dibuat daripada logam keluli.
• Reka bentuk semula ruang masuk udara untuk ke dalam enjin; untuk mengurangkan kesan keratan rentas pada radar, ditambah dengan penggunaan bahan komposit, dan penggunaan bahan yang menyerap radar. Keratan rentas radar (RCS) telah dikurangkan daripada 25 meter persegi bagi pesawat Su-27SK kepada hanya 5 meter persegi bagi pesawat J-11B. Nilai RCS pada pesawat J-11B menyamai nilai RCS pada pesawat MiG-21.
• Keupayaan penuh udara-ke-permukaan/laut; membolehkan pesawat J-11B melancarkan pelbagai peluru berpandu panduan tepat udara-ke-permukaaan dan udara-ke-laut.
• Perakuan untuk dilengkapkan dengan enjin kipas-turbo WS-10 (akan digantikan dengan enjin WS-10A pada masa depan) turbofan; enjin WS-10 didakwa lebih murah untuk digunakan berbanding dengan enjin AL-31F.
• Radar dipertingkat; Radar baru berupaya untuk menjejak 6-8 sasaran pada masa yang sama, dan melancarkan serangan ke atas 4 sasaran secara serentak. Apabila digunakan sasaran permukaan yang besar seperti kapal pemusnah, jarak maksimum radar adalah melebihi 350 km. Bagaimanapun, jarak maksimum dalam menentang sasaran udara tidak dinyatakan, tetapi dipercayai lebih dekat sepertimana radar-radar lain. Dakwaan pegawai China menyatakan radar ini lebih baik daripada radar dari keluarga 147x/KLJ-X. Bertentangan dengan dakwaan oleh sumber-sumber tempatan China, yang mana telah membuat dakwaan salah akan penggunaan radar jujukan fasa pasif, dakwaan rasmi dari sumber-sumber kerajaan China seperti jurnal dan penerbitan yang mendedahkan penggunaan slotted plannar array antenna.
• Sistem avionik digital sepenuhnya; mengantikan sistem avionik analog dalam pesawat Su-27SK. Pada pertengahan tahun-2007, stesyen TV kerajaan China CCTV-7 menyiarkan klip juruterbang di dalam kokpit kaca pesawat J-11B, dengan skrin LCD yang ditunjukan dengan jelas, meskipun laporan rasmi hanya mendakwa penukaran avionik asal dengan sistem avionik digital sepenuhnya buatan China, tiada sebarang ulasan mengenai EFIS atau kokpit kaca telah disebut. Membandingkan dengan EFIS pada pesawat J-11A, perbezaan ketara adalah MFD-LCD pada pesawat J-11B disusun dalam bentuk garisan lurus, dan bukannya direndahkan untuk unit ditengah-tengah. Susunan, penampilan dan susun atur MFD dan EFIS dalam pesawat J-11B menyamai konsep reka bentuk umum pada pesawat negara Barat.

Walaupun khabar angin mengatakan bahawa pesawat J-11B dilengkapi dengan peralatan untuk melakukan pengisian minyak di udara, ia mustahil untuk menentukan sama ada sebarang prob pengisian minyak di udara di pasang pada pesawat berdasarkan laporan rasmi yang dikeluarkan oleh kerajaan China. Semasa sesi soal jawab dalam program TV oleh Phoenix Television yang disiarkan pada 17 Oktober 2007, Profesor Wang Xianghui (王湘穗) mendedahkan kecekapan tempur keseluruhan pada pesawat J-11B adalah 1.6 kali lebih baik berbanding pesawat Chengdu J-10 dan 6 kali lebih baik berbanding pesawat asal Su-27SK, akan tetapi beliau tidak mengulas lebih lanjut bagaimana parameter-parameter ini diukur. Ia tidak boleh disahkan sama ada komen-komen ini dibuat berdasarkan penilaian oleh pihak tentera udara, atau hanya dakwaan daripada pihak pengeluar. Profesor Wang juga mendedahkan bahawa pesawat J-11B yang dikeluarkan sekarang akan dilengkapi dengan enjin buatan tempatan.

J-11BS

Versi pesawat 2 tempat duduk seiring J-11B masih dalam pembangunan, dilaporkan sama seperti pesawat Su-30MK2/3 versi China. Khabar angin mengatakan bahawa huruf "S" merujuk kepada Shuangzuo, bermakna 2 tempat duduk dalam Bahasa China. Kewujudan pesawat J-11BS secara rasminya disahkan oleh kerajaan China pada tahun 2007, dan model pesawat J-11BS telah dipertontonkan pada 9 Jun 2007 semasa majlis perasmian muzium aero-angkasa baru di Institut Teknologi Harbin, di Ulang tahun ke-20 penubuhan Sekolah Aero-angkasa, di mana pesawat ini telah dipamerkan. Beberapa sumber-sumber luar China mendakwa kejayaan pembangunan pesawat J-11BS merupakan salah satu sebab mengapa China hilang keghairahan untuk membeli pesawat Su-30MK3. Kerajaan China kelihatan lebih berhati-hati dengan laporan rasmi hanya menyatakan projek berkenaan mempunyai harapan untuk berjaya, mengelakkan daripada mengumumkan kejayaan projek.

Peningkatan Su-27SK

Kedua-dua sub-sistem udara-ke-udara SUV-VEP dan sub-sistem udara-ke-permukaan SUV-P bagi sistem kawalan tembakan pada pesawat Sukhoi Su-30MKK disesuaikan untuk menaik upaya pesawat satu tempat duduk Su-27SK dalam inventori China. Satu pasukan bersama di antara Rekabentuk Peralatan Institut Penyelidikan Saintifik Tikhomirov dan State Instrumentation Plant di Ryazan telah dinamakan sebagai kontraktor utama untuk membekalkan pakej avionik yang ditingkat upaya ke China. Sub-sistem SUV-VEP yang diubahsuai untuk meningkat upaya pesawat Su-27SK telah dikenali sebagai SUV-VE, sementara sub-sistem ubahsuai SUV-P pula dikenali sebagai SUV-PE. Penunjuk pemukaan analog asal pada di papan pemuka penerbangan pada pesawat Su-27SK telah ditukarkan dengan 2 skrin MFI-10-6M berukuran 6 in x 6 dan satu MFIP-6 MFD-LCD. Berdasarkan kenyataan Rusia semasa Pameran Udara Zhuhai ke-6, lebih 60 buah pesawat Su-27SK milik China telah ditingkat upaya sehingga penghujung tahun 2006.

Peralatan radar juga telah ditingkat upaya, tetapi penjanjian ini bukan merupakan sebahagian daripada perjanjian yang ditandatangani dengan kontraktor Rusia. Sebaliknya, radar telah ditingkat upaya secara beransur-ansur oleh pihak China sendiri. Tiada pengesahan rasmi dikeluarkan oleh pihak berkuasa China tentang jenis sebenar radar yang digunakan. Khabar angin mengatakan radar jujukan fasa pasif yang telah digunakan untuk pesawat ini tidak dapat disahkan. Dengan penambah baikan peralatan radar, pesawat Su-27SK yang ditingkat upaya difahamkan mempunyai kecekapan tempur keseluruhan meningkat secara ketara, menyamai pesawat J-11B. Tidak dapat dipastika sama ada China menyambung proses tingkat upaya pesawat selepas tahun 2006 kerana tiada sebarang maklumat lanjut dikeluarkan.

J-11C (atau J-11BJ)

Pesawat versi di kapal pengangkut pesawat yang masih belum dibina, dijangka akan digunakan setelah kejayaan yang ditunjukan oleh pesawat Sukhoi Su-33 milik Tentera Laut Rusia.