Pada akhir 1980-an, Kesatuan Soviet telah menggariskan keperluan untuk pesawat generasi baru bagi mengantikan angkatan pesawat MiG-29 dan Su-27 dalam perkhidmatan barisan hadapan. Dua projek telah dicadangkan bagi memenuhi keperluan ini, iaitu Sukhoi Su-47 dan Mikoyan Projek 1.44. Pada 2002, Sukhoi telah dipilih bagi mengetuai rekabentuk pesawat tempur baru. PAK FA akan menggabungkan teknologi dari kedua pesawat Su-47 dan MiG 1.44.

Pusat Pengeluaran dan Saintifik Teknokompleks, Ramenskoye Instrument Building Design Bureau, Institut Penyelidikan Saintifik Pembinaan Peralatan (Zhukovskiy), Kilang Mekanikal dan Optikal Ural (Yekaterinburg), firma Polet (Nizhniy Novgorod) dan Institut Kejuruteraan Penyelidikan Radio Pusat (Moscow) telah diumumkan sebagai pemenang dalam pertandingan yang diadakan pada awal 2003 untuk membangunkan kelengkapan avionik bagi pesawat generasi ke-5. NPO Saturn pula telah dikenal pasti untuk mengetuai kerja pembangunan enjin bagi pesawat ini.

Persatuan Pengeluaran Penerbangan Novosibirsk Chkalov (NAPO) telah memulkan pembinaan pesawat tempur generasi ke-5. Kerja-kerja ini telah dilakukan di Komsomol'sk-on-Amur; berdasarkan kenyataan Pengurus Besarnya Fedor Zhdanov semasa lawatan ke NAPO oleh Gabenor Novosibirsk Oblast, Viktor Tolokonskiy pada 6 Mac 2007.

Pada 8 Ogos 2007, Komander Tentera Udara Rusia, Aleksandr Zelin telah dipetik oleh agensi akhbar Rusia mengatakan bahwa tahap pembangunan bagi program PAK FA telah selesai dan pembinaan pesawat prototaip untuk ujian penerbangan telah bermula.[12]