先進的雷達
值得一提的是， T-50-3是首架裝備了先進的有源電子掃描陣雷達（AESA雷達）的飛機。該種雷達的原型曾經安裝在蘇霍伊的飛行測試與調試設備上，測試該雷達作為航電套件的運行情況。雷達測試於 2012年7月開始，首先是對雷達進行地麵測試，用於探測空中目標，此後7月24日在T-50-3進行試飛時又開啟雷達使用多種模式進行探測。
該雷達由以季霍米羅夫（V.V. Tikhomirov）命名的儀器研究所研製。這一未來戰機的集成雷達係統模型將包括5根集成天線，分布在機身各個部位，包括飛機的前部和縫翼。據專家估計，這一雷達係統可以進行360°的空域掃描，從而使得飛行員沒有任何盲點。
據蘇霍伊的一家官方媒體報道，在T-50-3測試中，“該雷達首次空空和空地模式的測試結果穩定，配得上最尖端的飛機。”此外，該公司還指出，這些測試“證明了進一步開發這些能力的方法”並且“測試光信通道的工作已經開始了”。後者意味著在PAK FA項目中已經首次在樣機上裝配了其它非雷達的探測設備。
在2013年俄羅斯航空雜誌《起飛》（Take-off）的一篇采訪報道中（2013年第1～2期），季霍米羅夫儀器研究院院長尤裏·別雷（Yuri Bely）在回答關於俄羅斯第五代飛機先進雷達開發項目現狀的問題時，對於測試的早期結果做了以下答複：“去年初，AESA雷達的第3台原型機交付到蘇霍伊公司，安裝在PAK FA的第3架樣機上，此後進行了相關測試並且在季霍米羅夫儀器研究院的測試平台上進行了調試……雷達安裝在飛機上進行了地麵測試後，2012年7月開始了飛行測試……AESA雷達的所有運行模式—空空以及空地模式測試的主要結果都表明雷達運行穩定。去年（2012年）底，按照計劃對飛機進行改良之後，我們拆卸下雷達在我們的測試台上進行了測試，結果證實AESA的操縱性和特性都沒有改變，不需要改良就完全適應我們未來的測試。”尤裏·別雷還強調說：“由於研究院擁有2個測試平台，因此完全可以保證更多的AESA雷達設備可以按時交付給客戶。這2個測試平台其中1個是主設計師平台，繼續用於測試AESA雷達原型樣機，以便擴展其功能、引入先進的操作模式並改進軟件，另一個則用於對指定的未來新機型的更多雷達設備進行測試。”
“總體來說，我們對測試結果表示滿意，”尤裏·別雷院長同時強調說，“但是我們也充分認識到我們還有許多工作要做。首先，要降低係統重量，改善可維護性，獲得所需的可靠性，並且降低發射/接收模塊的成本。我想要強調一下，AESA雷達項目正如期進行，時間表是經過客戶同意的，我們測試的結果也完全達到我們的預期……測試飛行員也對我們的雷達大加讚賞。”
2012年9月，T-50-1在經過長時間的調試後，重新加入飛行試驗計劃，並主要用於進行超高攻角的飛行試驗和對超級機動性的演示驗證。
到了2012年秋季，阿穆爾共青城飛機製造聯合體完成了T-50-4樣機的製造。2012年12月10日，該機在工廠的機場進行了第1次滑行。12月12日16點50分，T-50-4從阿穆爾共青城飛機製造聯合體的機場跑道上起飛，成功完成了38分鍾的首次飛行。這次飛行除了常規測試外，還測試了該機的穩定性和可控性，以及其動力裝置和航空電子設備的可操縱性。根據蘇霍伊的官方信息，在T-50-4飛上藍天時，其它3架樣機已經進行了大約200次的試飛。
接下來的2天，T-50-4又進行了2次試飛，然後很快就交付去噴繪俄羅斯空軍的顏色了。此後，該機又飛行了2次，並於2013年1月17日飛抵位於莫斯科地區茹科夫斯基市的格羅莫夫飛行研究院，這是第5代戰鬥機研發項目中首次進行的長距離飛行，飛行距離達到了7000千米，幾乎穿越了整個俄羅斯—從俄羅斯遠東地區到達莫斯科地區。此前，前3架PAK FA飛行樣機都是由“安-124”運輸機從阿穆爾共青城運送到莫斯科地區進行測試的。
在此次長途飛行中，謝爾蓋·博格丹駕駛的T-50-4在赤塔市（Chita）的多姆那機場（Domna）、勘斯科市（Kansk）的勘斯科機場（Kansk）和車裏雅賓斯克市（Chelyabinsk）的沙戈爾機場（Shagol）分別進行了中途停留。謝爾蓋·博格丹於1月15日啟程，最終於1月17日16點15分在茹科夫斯基市著陸，而當時天氣狀況十分惡劣，天降大雪，能見度很低。飛行途中在這麼多地方停留，完全出於安全需要。此外，該機在飛抵目的地的途中如果天氣惡化，要能轉飛到備用機場。計劃最終得以實現，該機飛行表現令人滿意，整個飛行過程中係統操作準確無誤。
T-50-4準備飛往茹科夫斯基市然後進入新的試驗階段的時候，T-50-2正在進行改良，以便進行過載擴展試驗和飛行包線邊界擴展試驗。之前在2012年8月，T-50-2曾進行各種配置下亞聲速、超聲速速度範圍內的可控性、穩定性和強度試驗。這些試驗為PAK FA開展空中加油飛行試驗奠定基礎。PAK FA的空中加油試驗由1架由俄羅斯空軍“伊爾-78”空中加油機T-50-2飛機進行，後者由功勳飛行員謝爾蓋·博格丹駕駛，T-50-2前後共9次接觸加油機空中加油管進行模擬加油。