Головной самолет СУ-27К, пилотируемый летчиком испытателем В. Г. Пугачевым, впервые взлетел 17 августа 1987 г. Второй опытный экземпляр СУ-27К впервые взлетел 22 декабря 1987 г. (Н. Ф. Садовников) и за год выполнил более 300 полетов. Первый Су-27К установочной серии на КнААПО (г. Комсомольск-на-Амуре) поднялся в воздух 17 февраля 1990 г. Пилот И. В. Вотинцев. Всю эту партию из 7 машин изготовили в 1990 г. 20 сентября 1991 г. В. Г. Пугачев выполнил первую автоматическую посадку на комплекс «Нитка». Восьмой самолет из установочной серии во время полета 11 июля того же года из-за отказа СДУ разбился (пилотировавший его Т. А. Апакидзе успел катапультироваться).

Серийное производство Су-27К началось на КнААПО в 1992 г. Первые четыре серийных Су-27К в конце марта 1993 г. перегнали в Североморск, и в апреле они были приняты заказчиком. К окончанию госиспытаний самолета на вооружение поступили 24 машины. 31 августа 1998 г. указом Президента РФ палубный истребитель был принят на вооружение авиации ВМФ под наименованием Су-33. 279-й КИАП имел две эскадрильи Су-33: машины 1-й эскадрильи несли на килях эмблему в виде орла, 2-й – головы тигра.

Разработка проекта легкого палубного истребителя МиГ-29К (тип 9-31) была начата ОКБ им. А. И. Микояна (генеральный конструктор Р. А. Беляков, главный конструктор М. Р. Вальденберг) в 1984 г. Он предназначался для перехвата боевых самолетов и крылатых ракет на высотах от 30 м до 27 км, поражения других воздушных целей, решения задач ПВО и сопровождения своих летательных аппаратов, в том числе ударных, поражения надводных и наземных целей неуправляемым оружием, ведения разведки. В составе авиагруппы ТАВКР ему предстояло дополнять более тяжелые и дорогие Су-27К.

Облет самолета состоялся 11 августа 1982 г., а 21 августа он уже стартовал с трамплина Т-1 (А. Г. Фастовец). Позже МиГ-29КВП оснастили тормозным гаком и активно использовали для отработки взлета с трамплина Т-2 и посадки на аэрофинишеры с повышенной скоростью (Т. О. Аубакиров).

Постройка прототипов МиГ-29К велась совместно опытным производством ОКБ им. А. И. Микояна и серийным заводом «Знамя труда» (МАПО им. П. В. Дементьева). Головной опытный экземпляр МиГ-29К, получивший бортовой № 311, впервые поднял в воздух 23 июня 1988 г. Т. О. Аубакиров. Головной МиГ-29К в процессе испытаний выполнил 313 полетов, в том числе 13 по программе госиспытаний. Осенью 1990 г. был сдан второй МиГ-29К (9-31/2, бортовой № 312), прибывший на «Нитку» для прохождения тех же госиспытаний. По оценкам специалистов, МиГ-29К превосходил Су-27К по критерию «стоимость/эффективность» в 3,5 раза и, если бы испытания довели до конца, а СССР продолжил свое существование, он наверняка мог оказаться в составе авиагруппы, если не «Кузнецова», то следующего за ним «Варяга». В то же время МиГ-29К уступал Су-27К, как машине более тяжелого класса, по дальности, радиусу действия, времени ведения воздушного боя. В связи с прекращением в 1993 г. финансирования программы создания МиГ-29К в пользу Су-27К работы над «мигом» прекратили.

Самолет СУ-27К получил дальнейшее развитие в виде усовершенствованного СУ-25УТГ. Его разработка была осуществлена ОКБ им. П. О. Сухого в 1987 г. на базе двухместного штурмовика Су-25УБ (главный конструктор В. П. Бабак). Он отличался наличием складывающихся крыльев, посадочного гака с демпфером-подъемником, боковыми стабилизаторами и усиленной хвостовой балкой. 1 сентября 1988 года первый прототип впервые поднялся в воздух. В октябре самолет перегнали на «Нитку», где 13 декабря 1988 г. И. В. Вотинцев выполнил на нем первую аэро-финишерную посадку.

Разработка вертолета ДРЛО Ка-27РЛД (Ка-31) началась в ОКБ им. Н. И. Камова в 1985 г. В качестве прототипа был использован транспортно-боевой вертолет Ка-29. Ка-31 предназначался для обнаружения надводных и маловысотных целей и оснащался радиолокационным комплексом Э-801 «Око» с плоской фазированной антенной решеткой. Дальность обнаружения воздушных целей до 100–150 км, надводных до 250–285 км с возможностью одновременного сопровождения до 20 целей и автоматической передачи данных на корабль. Головная машина впервые поднялась в воздух 25 ноября 1986 г. (пилот – В. П. Журавлев). Госиспытания прошли в 1988–1991 гг. С 1992 г. Ка-31 приняли в опытную эксплуатацию в ВМФ. Два вертолета Ка-31 (бортовые № 031 и № 032) некоторое время базировались на «Адмирале Кузнецове».

Строительство пятого ТАВКР «Рига» (заводской номер заказа С-105) осуществлялось Николаевским ЧСЗ. Кроме того, в строительстве приняли участие свыше трех с половиной тысяч только основных предприятий различных союзных и республиканских министерств и ведомств. Постройке «пятерки» предшествовали масштабные работы по модернизации нулевого стапеля. Были восстановлены и удлинены боковые спусковые дорожки, сооружена оборудованная энергокоммуникациями бетонированная предстапельная сборочная площадка для монтажа укрупненных и насыщенных оборудованием блоков из объемных секций корпусных конструкций (с железнодорожными и автомобильными подъездными путями) площадью 18 000 м2. Но, главное, стапель оснастили двумя закупленными в Финляндии 900 тонными козловыми кранами фирмы КОМЕ, которые позволяли перемещать крупногабаритные грузы массой до 1500 т. В итоге, на ЧСЗ был создан крупнейший в Европе стапельный комплекс, позволяющий строить корабли со спусковой массой до 40 000 т. Стоимость модернизации составила 170–180 млн. руб. по курсу 1991 г.

Постройка ТАВКР впервые велась по новой прогрессивной технологии формирования корпуса из крупных блоков массой до 1400 т. Основной корпус разбивался на 21 блок длиной до 32 м, высотой 13 м и шириной, равной ширине корпуса корабля. Надстройка являлась 22-м блоком. Отдельные блоки представляли собой спонсоны левого и правого бортов. Самостоятельным модулем был антенный пост системы «Резистор-К4» в радиопрозрачной оболочке. Блоки собирались из секций на предстапельной площадке и затем устанавливались на стапеле. Для их доставки использовали железнодорожные платформы и два мощных компьютеризированных автотрейлера финского производства.

Торжественная закладка ТАВКР «Рига» состоялась 1 сентября 1982 г. в 15.00 с участием Главкома ВМФ адмирала флота Советского Союза С. Г. Горшкова, лично прикрепившего серебряную закладную доску к днищевой секции корпуса. Старшим строителем корабля, переименованного с 26 ноября в «Леонид Брежнев», был назначен С. Н. Астремский. Для ускорения решения возникавших конструкторских вопросов на ЧСЗ создали группу авторского надзора Невского ПКБ во главе с Ю. Л. Бобковым. Созданная математическая модель корпуса корабля позволила отказаться от прежней трудоемкой операции разметки на плазе и осуществлять резку металла прямо по «виртуальным» чертежам, получая выигрыш времени.

Формирование корпуса шло одновременно в двух направлениях – в нос и корму от закладного блока и вверх. Благодаря новой технологии постройки, работы продвигались быстро. Еще на стапеле, впервые в отечественной практике, приступили к кабельному монтажу.

Не обошли стороной «пятерку» и самые настоящие шпионские страсти. Строительство в СССР нового авианосного корабля не могло не привлечь внимания разведок стран тогдашнего «вероятного противника». И если Николаев был закрыт для иностранцев, то в периоды испытаний летной техники на «Нитке» в Саки регулярно наведывались из Москвы военные атташе западных стран. В прессе сообщалось как минимум о двух случаях задержания там зарубежных «гостей» с разведаппаратурой. Параллельно со строительством «Леонида Брежнева» в Николаеве, на «Нитке» шел монтаж первого отечественного образца корабельного аэрофинишера, строился взлетный трамплин Т-2, испытывались экспериментальные самолеты и новые электронные системы. 11 августа начались рулежки Су-27 с наездом на аэрофинишер, а 21 августа – МиГ-29КВП. В мае 1984 г. состоялась первая аэрофинишерная посадка по ОСП «Луна-3» МиГ-29КВП, а 30 августа и СУ-27.