Το Su -37 δεν εισήλθε ποτέ σε υπηρεσία, αλλά χρησιμοποιήθηκε για την ανάπτυξη του Su-35, αποκτώντας προσωρινά τον κωδικο Su-27M.
Κατασκευάστηκε μόνο ένα αεροσκάφος, αλλά ενσωμάτωσε πειραματικά ένα μέρος από τις δυνατότητες του Su-35.
Εμφανίστηκε σε κάποιες εκθέσεις και εντυπωσίασε με τις δυνατότητές του, δείχνοντας πόσο ισχυρό και αξιόπιστο θα είναι το επόμενο μοντέλο Su-35.
Καταστράφηκε σε ατύχημα το 2002. Το πρωτότυπο με τον κωδικό "711" είχε προλάβει να αφήσει άφωνους τους πάντες στο airshow του Φάρνμπορο το 1996.
Από την σχεδίασή του επηρεάστηκε το Su-30 και το Su-33 στα οποία τοποθετήθηκαν κάναρντς, τα οποία όμως απουσίαζαν στο Su-35.
