В целом самолет показал себя надежной машиной, хотя были и недостатки. Наиболее часто капризничали радиолокационная и оптико-электронная прицельные системы, и работа группы РЛО проходила под девизом, возникшим еще при появлении первых комплексов перехвата: «Нет ни целей, ни захвата – проработал до заката, цели есть, захвата нету – проработал до рассвета». Система встроенного контроля помогала выявить неисправный блок, информацию о котором выдавала на ИПВ или ИЛС. Более точно (до узла) диагностика производилась с помощью носимого пульта.
Чтобы добраться к РЛС, надо было поднять вверх носовой конус Су-27, для чего служило устройство, названное аэродромной братией «мясорубкой». Для выполнения этой процедуры рукоять приспособления следовало долго вращать, а затем зафиксировать его рабочие части штифтом. Были случаи, когда нерадивый техник вставлял штифт головкой вниз, тот выпадал, тяжелый конус захлопывался и наносил серьезные травмы (на ДМЗ один человек даже погиб). Перед подъемом конуса через технологический лючок необходимо было расстыковать несколько фидеров и гофрированную волноводную секцию. Изредка это забывали сделать, и тогда приходилось менять искореженный волновод, напоминавший растянутую гармонь.
В начале эксплуатации первое место по отказам принадлежало ОЛС-27. Случалось это преимущественно из-за того, что при заходе на посадку летчики забывали выключать станцию, что приводило к ее перегреву. Оптико-механический блок ОЛСа, расположенный над контейнером РЛС, напоминал конфигурацией известное сооружение на Красной площади. Охлаждение приемника теплопеленгатора было криогенным (т.е. выполнялось сжиженным азотом), поэтому блок считался взрывоопасным, за что получил прозвище «мавзолей с динамитом». Отказы ОЛС заставили специалистов группы РЛО освоить раньше времени операцию снятия и установки контейнера радиолокатора для обеспечения доступа к «мавзолею». Первая замена растянулась более, чем на двое суток. Помимо трудностей ознакомительного характера, пришлось столкнуться с тем, что не только все лючки на самолете оказались подогнаны индивидуально, но и крепежные места ОЛСа тоже.
Часто замену приходилось выполнять трем-четырем специалистам. Один поднимал лебедкой «мавзолей», остальные поддавливали, поджимали и шевелили блок, пытаясь совместить крепежные места. Без подгонки обычно подходила одна ОЛС из пяти.
Установка на штатное место контейнера РЛС также была сопряжена с трудностями. Говорили, что есть тележки для этой цели, но в полку их не было, и поэтому использовали не предусмотренную технологией лебедку, в просторечии именуемую «гусаком». Устанавливали контейнер так: его поднимали до предела, затем самый крепкий техник, стоя на стремянке, залазил под блок массой 276 кг и выжимал на плечах последние 15-20 см, при этом два ассистента заталкивали контейнер по направляющим. Операция подстыковки шлангов охлаждения передатчика РЛС и электроразъемов занимала массу времени, вследствие обилия старинных разъемов типа ШР, требующих буквально килограммов контровочной проволоки (а каждый «узелок» завязывался вручную). Причем конструкторы расположили ШР в наиболее труднодоступных местах. Порой эти операции выполнялись при морозах 40-45° и ветре до 20 м/с голыми руками, облитыми антифризом.
Двигатели АЛ-31Ф могли быть настроены в учебно-боевом, боевом или особом режимах. На основном боевом режиме стендовая тяга на полном форсаже составляла 12500 кгс. Можно было и повысить тягу, например, для взлета с предельной массой 28 тс короткой ВПП. При этом каждый АЛ-31Ф мог выдать 12800 кгс. Естественно, время работы на таком режиме и количество его включений было строго ограничено. Но чтобы изделие не вышло из строя раньше срока, наработка на форсированных режимах не должна была превышать 30% от общей. В ходе боевой подготовки вообще рекомендовалось как можно шире использовать учебный режим со статической тягой на полном форсаже 11400 кгс.
В период первых стрельб во всем полку сошло всего 6 ракет. ЧП было отнесено к халатной работе техсостава, однако комиссия из Подмосковья, проанализировав данные средств объективного контроля, пришла к выводу о нарушении летчиками режимов пилотирования. На следующих стрельбах не сошло уже около десятка ракет, из которых 4 оказались отказавшими, остальные – из-за ошибок летчиков.