S-47 为串置式三翼机,机翼为前掠式,采用了融合体技术。由于采用了吸雷达波涂层和大量复合材料,以及使用弯曲的进气道、保形外挂架、前掠机翼等设计措施,飞机对雷达的反射面很小,约 0.5~3 平方米左右。不含空速管,飞机长 22.6 米。机身头部为机载雷达舱,在带空速杆的卵圆形雷达罩内是雷达天线。后面是光学雷达、驾驶舱,驾驶舱下部为前起落架舱。驾驶舱采用 Su-27 型座舱盖,由无格框的固定前部(气泡型)和可打开的舱盖构成。机身中段与延伸的机翼边条相融合,其内为燃油舱、设备舱和发动机进气道,其下是主起落架舱。机翼边条下为不可调节的侧向进气道,其形状为扇形。机身后段为两个极其相似的发动机短舱、机翼承力梁、立尾和平尾的承力件,机身最末端为两个设备整流罩。
机翼翼根有向前延伸的边条,其上装有前平尾和前掠式机翼,机翼前缘后掠角为 -20° 。机翼结构上大量采用复合材料。外翼后缘有副翼和襟翼(襟副翼),前缘可下偏。梯形全动式平尾的前缘后掠角较 Su-27 的大,达到 75° 左右,平尾翼展 8 米。全动式前置平尾亦为梯形,其前缘后掠角约 50° ,翼展约 7.5 米。双立尾的形状与 Su-27 的相似,但向外的安装偏角不大,并具有方向舵。飞机全重35 吨左右。
飞机采用三点式可收放起落架。双轮式前起落架向前收入驾驶舱。前起落架舱门为单块式。单轮式主起落架装于机身上,收入时机轮转一角度向前收入发动机进气道之下。起落架主轮距 4 米,前后轮距 8 米。
第一架原型机的动力装置为两台带加力燃烧室的 D-30F6 涡扇发动机,单台推力大于 15,200 千牛。按设计,飞机今后将装两台推力矢量喷管可偏转的新一代发动机。
第一架原型机上尚未装火控系统,但可认为,在批生产飞机上将会装上 Su-35 和 Su-37 的通用火控系统,包括带缝隙天线或相控阵天线的机载雷达、光学雷达和头盔瞄准系统等。机载武器与改进型 Su-27 所带的不会有太大差别,包括向前射击的 Gsh-301 30 毫米口径的航空机炮、各种型别的 R-27 中距空空导弹、RVV-AE(发射后不管的空空导弹)和 R-73 近距格斗空空导弹,以及多种引导和非引导式对地攻击武器。各种武器均挂在机身下的保形挂架上,必要时,也可挂于翼下。
气动布局和结构串置三翼面布局,前掠机翼结构的90%为复合材料,前缘前掠20°,有全展长襟翼,后缘前掠37°,内侧为普通襟翼,外侧为副翼,翼尖为弧型。全动近距耦合鸭翼,前缘后掠50°,后缘后掠-16°,可同步或差动偏转。机翼翼根向后延伸到机尾形成水平安定面,前缘后掠角70°,双垂尾向外倾斜约6°,前缘后掠45°,有内置方向舵。机身头部为机载雷达舱, 中段与延伸的机翼边条相融合,内有油箱、设备舱和进气道,机身后段为发动机短舱、机翼承力梁、尾撑、以及两个不对称的尾锥。