Традиционно в тендере приняли участие РСК «МиГ» и компания «Сухой». Микояновцы представили на конкурс проект истребителя Е-721 с двумя перспективными двигателями фирмы «Климов» в классе тяги 10 тс, по общей компоновке являющийся развитием проекта «1.44». но по размерности несколько меньший, близкий к наиболее тяжелым вариантам МиГ-29. «Сухой» вышел с проектом Т-50. Его собирались оснастить двумя в полтора раза более мощными двигателями НПО «Сатурн», которые виделись как глубокая модификация АЛ-31Ф. В компоновочном плане машина сильно напоминала «Рэптор». Этот проект, в котором удалось воплотить весь опыт отечественной авиационной науки, а также учесть «шишки», набитые к тому времени американцами при работе над YF-22, одержал победу в конкурсе и был принят к практической реализации.
В апреле 2002 г. конкурсная комиссия сделала выбор в пользу предложения «Сухого». Причем вряд ли главную роль при этом сыграли лучшие потенциальные характеристики Т-50. Скорее всего, чашу весов перевесило более стабильное финансовое положение
«Сухого», ведь наученные горьким опытом предыдущего десятилетия российские военные уже не очень-то верили в стабильность поступления бюджетных средств. В декабре 2004 г. они одобрили эскизный проект ПАК ФА, главным "конструктором которого к тому времени стал Александр Давиденко Опытные машины, как и серию, предполагалось строить в широкой кооперации КнААПО и НАПО. уже тогда входивших в холдинг «Сухой». Так и произошло Постройка началась в 2007 г., всего планировалось изготовить 6 опытных образцов, в том числе 4 летных.
Летом 2009 г. был собран и поставлен на статические испытания планер так называемого нулевого экземпляра истребителя (Т50-0). Следующий экземпляр получил название «комплексный натурный стенд» (Т50-КНС). Он предназначался для наземной отработки бортовых систем, а также двигателей. По конструкции и составу оборудования он почти точно соответствовал летным образцам, но подняться в небо ему было не суждено. Этому мешал нелетный статус многих элементов бортового оборудования, изготовленных только в опытных образцах и еще не прошедших достаточного объема испытаний. Этот аппарат 23 декабря 2009 г. выполнил первые рулежки по аэродрому КнААПО, а также скоростные пробежки с выпуском тормозного парашюта. Осенью прошлого года завершилась сборка и первого летного экземпляра истребителя (Т50-1), на котором отсутствует вооружение и комплекс прицельного оборудования. Большой объем потребовавшихся отработок уже установленных бортовых систем позволил начать на нем рулежки только 21 января.
В тот же день в подмосковном Жуковском состоялся и первый полет летающей лаборатории Су-27М (борт 710), у которого один из штатных двигателей был заменен на так называемое «изделие 117» – двигатель, установленный и на Т-50. Кроме этого самолета, в качестве летающих лабораторий для отработки бортовых систем и вооружения Т-50 ранее использовались Су-27М (борт 708) и С-37 «Беркут».
25 января состоялся традиционный методсовет ЛИИ им. М.М. Громова, рассмотревший результаты первых рулежек Т50-КНС и Т50-1, статических испытаний планера, стендовых и летных испытаний «изделия 117». После обсуждения методсовет разрешил начать летные испытания Т-50, причем дал согласие выполнить первый взлет и первую серию испытательных полетов непосредственно с заводского аэродрома в Комсомольске-на-Амуре. Это все еще не традиционное для российского авиапрома решение позволило сэкономить время на разборку, перевозку и повторную сборку машины в Жуковском.
29 января в 11.19 утра Заслуженный летчик-испытатель Российской Федерации Сергей Богдан поднял Т-50-1 в небо. В качестве самолета сопровождения полетел Су-27УБ, из задней кабины которого велась фото- и видеосъемка. В течение 47-минутного полета состоялась первичная оценка устойчивости и управляемости истребителя, работы двигателей и основных систем, уборка и выпуск шасси. Как принято в подобных случаях, после приземления Богдан похвалил самолет, сказав, что «им легко и комфортно управлять». Затем машину покрасили, и в таком виде 12 февраля она второй раз ушла в небо. Всего до начала апреля в Комсомольске выполнили 6 полетов, в ходе которых удалось значительно расширить диапазон скоростей и высот. Комментируя итоги первого этапа испытаний, Генеральный директор ОАО «Компания «Сухой» М.А. Погосян сказал, что уже в этот период Т-50 достиг углов атаки 25', которые близки к критическим для Су-27.
8 апреля первый летный образец истребителя, а также комплексный наземный стенд в разобранном виде на борту Ан-124 «Руслан» ВВС России доставили из Комсомольска-на-Амуре на аэродром ЛИИ в подмосковный Жуковский. В выпущенном по этому случаю пресс-релизе компания «Сухой» объявила, что Т-50 продолжит летные испытания в конце апреля – начале мая. На Т50-КНС будет продолжена отработка систем и оборудования самолета.