T-50装备了全新的航空电子设备和相控阵雷达。T-50的设计采用了最新的空气动力系统，可最大限度地降低飞机的光、热可探测性。由于采用了大量复合材料（占飞机外壳的70%、整体结构的40%），飞机更难以被雷达发现，飞机还装备了季赫米洛夫研究所设计的N036雷达。
T-50机身的横截面为椭圆形，全机主要由钛铝合金建造，13%为复合材料。机鼻雷达罩在前部稍微变平，底边为水平，为的是将它的反尾旋性能最优化。
航电设备一向是俄制战机的“软肋”，但在T-50身上有了质的改善。T-50使用SH121雷达系统，当中包括了三部X波段雷达，分别置于正前方及左右两则。机翼另有L波段雷达，以应付对X波段有低RCS的低可侦测目标（如隐身战机）。 PAK-FA整合了IRST，光学/红外线搜索与追踪系统。机载雷达可发现400公里外的目标，能同时跟踪30个空中目标并打击其中的8个。
T-50拥有至少两个大型武器舱，主要用于装载超大、大型和中型空空导弹，整个武器舱室几乎是飞机容量的1/3。如执行战斗任务不需隐身时，T-50可外挂智能炸弹及导弹。T-50在不加油情况下的续航能力5500公里 。
T-50可携带10吨各式武器，其中包括一门30毫米GSh-30-1航空机炮、不同类型和射程的导弹以及航空制导炸弹。为装备T-50而研制的最新式武器有十多种。T-50将装备超远距离空空导弹(射程可达420公里)，其中机体内可携弹不少于两枚，机身外挂可携更多。此外，T-50还装备射程为120～230公里的中距空空导弹和射程300公里以上的远程空空导弹。
在隐身性能方面，T-50也不比“沉默鹰”逊色。机头、机舱、进气道等都采用了独特的形状设计，保证了对雷达波的低可探测性。为增强隐身效果，武器舱采取内置方式。由于发动机的高推重比，使T-50可于300-400米内起飞。与美国F-22比较，根据俄罗斯首次发出之图片，可看出其布局与F-22相似，同样是因为隐身及超音速巡航需要然而T-50的水平和垂直控制面更小，这表明T-50希望使用矢量推力技术进行俯仰、偏航和滚转控制。
2015年6月，俄罗斯联合飞机制造企业领导宣布，俄将在2016年底或2017年初开始接收首批第五代战斗机。
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