2013年1月，PAK FA項目到了另一個重要裏程碑—T-50的第200次試飛。同年4月25日，俄羅斯第五代飛機的客戶契卡洛夫國家飛行測試中心的測試飛行員拉斐爾·蘇萊曼諾夫成為首位駕駛樣機的客戶飛行員。從茹科夫斯基機場出發的飛行持續了2個小時，目的是測試飛機的各項係統和設備。與此同時，試飛員謝爾蓋·博格丹、羅馬·康卓切夫、尤裏·瓦斯丘克、謝爾蓋·考斯丁、阿斯巴斯基也參加了飛行測試項目。
此外，蘇霍伊設計局2013年3月14日委托製作了1個“鐵鳥”試驗台以便測試T-50的航電設備。有鑒於此，飛機的研發者大幅削減了原型機的測試飛行次數。該試驗台“設計目的是測試該戰鬥機的電設備和武器裝備的地麵整合以及支持PAK FA的飛行測試，也將用於測試係統界麵，演練該機的操作模式，並且檢測機上係統之間的銜接以及飛行員和航電設備之間的互動。此外，該試驗台還能初步檢測飛行測試的狀況並評估測試結果。實際上，該試驗台就是一個裝備齊全、使用飛機模擬器視覺係統的駕駛艙。它還具有靜態和動態模擬輔助以及實際戰鬥機上的各種設備。
飛上藍天的第5架原型機
2013年的莫斯科航空航天展成為PAK FA項目最重要的一次盛會，也是航空專家和航空愛好者的盛宴。2013年8月27日，在莫斯科航空航天展中， 3架T-50戰鬥機分別由蘇霍伊公司的謝爾蓋·博格丹、羅馬·康卓切夫和謝爾蓋·切爾尼紹夫駕駛。此後，蘇霍伊的主試飛員謝爾蓋·博格丹還進行了單機飛行特技表演。此外，其它俄羅斯參展商也展出了PAK FA研發項目的各種係統、裝備和武器。格羅莫夫飛行研究院展台展覽的是1台X波段側視雷達樣機，該公司在2011年莫斯科航展中曾經展示過為T-50設計的基本款前視雷達；烏拉爾機械廠展示了為PAK FA研發的集成光電套件子係統；戰術導彈公司參展的是可以用於T-50的空射武器。
最後，T-50的第5架樣機T-50-5於2013年10月27日首次從阿穆爾共青城的機場飛上藍天。該機由羅馬·康卓切夫駕駛，飛行持續約50分鍾。此次首飛由1架編號504的“蘇-30”戰鬥機伴飛。在T-50-5的首次飛行中，試飛員測試了第5代戰鬥機的穩定性、可控性、動力裝置以及係統。著陸後，羅馬·康卓切夫肯定了該機所有係統操縱的可靠性。至此，所有PAK FA的飛行樣機的飛行總次數已經超過350次。
隨著工廠飛行測試項目和噴繪告一段落，第5架原型機由俄羅斯功勳試飛員尤裏·瓦斯丘克於2013年11月開到位於茹科夫斯基的蘇霍伊試驗設施。在茹科夫斯基，該機和其他4架樣機機一起進行了飛行研發測試。值得一提的是，第3、第4、第5架原型機的目的是主要是測試T-50的航電係統，因此都裝配了格羅莫夫飛行研究院研製的最先進的AESA雷達以及其他幾個光電係統，這些都是未來戰機航電係統的組成部分。另外的2架飛機用於地麵測試—靜力測試和集成地麵測試。
2014年2月21日，T-50-2也運送到了阿赫圖賓斯克，加入了官方測試項目。2014年4月24日，俄新社記者在一篇關於斯塔伏羅波夫邊疆區的報道中提到雷達電子技術公司屬的信號無線電廠很快就會啟動“喜馬拉雅”電子戰係統，這一係統是作為T-50戰鬥機防禦係統的組成部分。俄新社引用信號無線電廠總經理亞曆山大·羅格維諾夫的話說：“我們正在參與'喜馬拉雅'係統的生產。現在已經生產出早期的樣品了。”他還特別強調為T-50設計的電子戰裝備比起之前的係統體積都要小很多，“最新的（電子戰裝備）體現的是一種不同的原理。”
2014年6月，由於1篇關於某次測試飛行中1架樣機發生事故的報道，把俄羅斯和其他國家的航空記者的視線全部集中到了T-50上。國際傳真社在6月10日的報道中說，為了查找事故原因已經成立了特別委員會，並引用聯合飛機公司 （UAC）發言人的話說：“今天，T-50飛機在完成例行試飛降落在格洛莫夫飛行研究院位於茹科夫斯基的飛機場上後，在右進氣口處發現有冒煙，接著就出現了小的火情。火很快就被撲滅了，飛機也正送修，沒有任何人員傷亡。蘇霍伊設計局已經成立了一個調查委員會，調查事故原因。”國際傳真社還說據蘇霍伊工作人員說這一事故不會影響PAK FA的測試項目日程。
最後，值得一提的是T-50未來戰機在2014國際航空飛鏢賽（Aviadrts 2014）中參加了最後一輪比賽。競賽於2014年5月21～26日在幾個不同的地點舉行，茹科夫斯基和加加林空軍學院在沃羅涅什市，空軍人員培訓與作戰評估中心在利佩茨克，遠程航空作戰訓練及轉換中心在梁讚地區。
各種先進飛機，無論是已經服役於俄羅斯空軍的，還是仍在測試階段的，都參加了航空飛鏢航空秀（Aviamix），其中就包括2架T-50樣機（T-50-3和T-50-4）。這2架戰鬥機的飛行員謝爾蓋·博格丹和羅馬·康卓切夫表演的低空襲擊讓人歎為觀止，同時也是史上第一次在此類航空秀中展示機翼下各種武器裝備。在飛行演示中，其中1架攜帶4枚中程和近程空空導彈，另1架則攜帶2枚空空導彈和2枚Kh-31係列的高速空地導彈。在表演中，2名飛行員完成了包括翻滾、急速上升以及模擬地麵襲擊等在內的貼地飛行特技表演。