Главна модификација која носи ознаку СМ2 се односи на интеграцију снажнијих мотора АЛ-41Ф-1С који ће заменити АЛ-31ФП, као и замене главног радара где ће уместо досадашњег Н011 „Барс“ бити уграђен радар новије генерације Н035 „Ирбис“. Значајно је измењен и блок електронике, оптоелектронска станица, а увећан је и арсенал наоружања. Према изворима из руског војно-индустријског комплекса, у плану је да се временом све летелице Су-30СМ (100+) које се налазе у оперативном наоружању ВКС руске армије подигну на стандард СМ2.
Пре две године је председник Путин издао директиву да се максимално унифицирају вишенаменски ловци Су-30СМ и Су-35С. Управо на том фону је развијен пакет модернизације СМ2 који подразумева интеграцију мотора АЛ-41Ф-1С који иначе покреће и суперманеварбилни ловац 4++ генерације Су-35С, али и његов радар Н035 „Ирбис“. Захваљујући овом радикалном пакету модернизуације Су-30СМ2 ће постати максимално „напуцана“ небеска ратна крстарица.
Мотор АЛ-41Ф-1С („изделие 117С“) је развијен за потребе руског тешког ловца 4++ генерације Су-35С. Он има знатно јачи потисак од свог претходника (16%), као и управљиве млазнице помоћу којих авион може да изводи изузетно сложене летне маневре. На пример, он може да лебди у ваздуху и оствари брзину као хеликоптер. Такође, знатно је економичнији од мотора АЛ-31ФП што омогућава да модернизовани ловац Су-30СМ2 оствари далеко веће параметре оперативног борбеног радијуса у односу на свог претходника. Мотори АЛ-41Ф-1С имају 4х дужи употребни ресурс, а као што смо рекли троше и мање горива.
Према писању руских медија недавно је министар одбране Сергеј Шојгу наговестио да његово министарство планира да потпише уговор око набавке 21 вишенаменског ловца 4++ генерације Су-30СМ2.
„До краја ове године планирамо да закључимо два уговора који подразумевају набавку 21 вишенаменског ловца Су-30СМ2 и 25 школско-борбених авиона нове генерације Јак-130. Дакле на овај начин ми купујемо 46 летелица“- рекао је том приликом министар Сергеј Шојгу.
Захваљујући уградњи моћног радара са фазном антенском решетком Но35 „Ирбис“ кога одликује способност детекције различитог типа циљева на великим даљинама, тачније изменама у нападно-навигационом комплексу летелице модернизовани Су-30СМ2 ће моћи да рашири своју номенклатуру наоружања. Ово се посебно односи на његове „бомбардерске“ могућности.
Модернизована летелица ће на пример добити нова убојна средства као што су високопрецизне авио-бомбе КАБ-250 и крстареће ракете класе „ваздух-земља“ Х-59МК2.
КАБ-250 је специфично развијена за руски авион пете генерације Су-57, и прилагођена ношењу у унутрашњим борбеним спремницима. Међутим, без обзира на свој изглед који је прилагођен том захтеву, ову бомбу могу да носе и други авиони чије се подвесне тачке налазе углавном споља, на крилима или испод трупа авиона. Такав сучај ће да буде и са најновијом модернизованом варијантом Су-30СМ2.
Бомба је конструисана на основу класичне аеродинамичке шеме. Ради повећања њеног оперативног долета приликом отпуштања са авионске платформе, али и њених маневарских способности, дограђена су аеродинамичка крила. Основни императив приликом њене конструкције је био да се обезбеди висока тачност поготка (одступање од циља не веће од 5 метара) у условима где авион не улази у зону непосредног дејства противничке ПВО. Да би се постигла оваква прецизност, руски конструктори су применили систем комбинованог навођења авиобомбе, која се у почетном и средњем делу своје путање наводи путем инерцијално-сателитске апаратуре, а у завршном делу путање (на неких 2-3 км од циља) навођење преузима термовизијска глава за самонавођење, која са корелационим алгоритмом обраде информација, аутоматски селектира и прати циљ обрушавајући се на њега са „снајперском“ прецизности.Такође, када је опремљена са ласерском главом, бомба се може наводити путем ласерског снопа који може да се емитује из ваздуха или са копна (пешадија са копненим ласерским обележивачима циља). Примена термовизијске главе за самонавођење обезбеђује високу отпорност бомбе на електронско ометање од стране противника (напомена: приликом снажног електронског ометања, долази до опструкције и пуцања канала који сателитски наводи бомбу на циљ. Тада на сцену ступа инерцијално навођење које доводи бомбу у реон циља таман толико да га захвати термовизијска глава за самонавођење, која потом преузима управљање над бомбом до удара у циљ). Бомба је тешка 250кг од чега на експлозивно пуњење отпада 50% њене укупне тежине. Опремљена је парчадно-рушећим типом бојеве главе.
Ракета класе ваздух-земља Х-59МК2, у ствари представља радикално модернизовану концепцију противбродске ракете Х-59МК „Овод-МК“. Ова ракета је намењена за уништавање непокретних копнених циљева, као што су већи објекти и инфраструкура непријатеља. Опремљена је различитим типовима система са управљање, као што је инерцијални систем навођења са којим је интегрисан електро-оптички блок и систем сателитске навигације ГЛОНАСС. Код ње је у потпуности примењен принцип „испали и заборави“. Ради се о ракети изузетно велике прецизности и разорне моћи. На максималном домету који је пројектован на 300 км, ова ракета има одступање од циља свега 2-5 метара, што је потпуно небитно ако се зна да носи бојеву главу набијену са чак 350кг високобризантног експлозива. Приликом свог крстарења, ракета користи изузетно низак профил лета, тако да представља тешко уочљив циљ за непријатељске радаре. Уосталом, и сама технологија њене израде заснована је на принципима који додатно смањују њену радарску рефлексију. Поред пробојно-рушеће бојеве главе Х-59МК2 може да буде опремљена и касетном бојевом главом за уништавање већих скупина непријатељске живе силе и оклопне технике. Укратко ради се о изузетно софистицираном пројектилу способном да са лица земље збрише велики број различитих земаљских циљева, без обзира на њихову величину и степен заштићености.
Су-30СМ је авион изванредних летно-тактичких карактеристика. Његов главни задатак је остваривање апсолутне ваздушне доминације изнад ширег простора где се одвија битка. Основи фокус су противнички ловци и бомбардери, али се може употребити и за гађање циљева на земљи. Представља један од основних адута ловачке авијације руских Ваздушно-космичких снага. Такође, овај авион последњих година бележи велике успехе и када је реч о његовом извозу. Активан је учесник ваздухопловне кампање у Сирији, где се показао у најбољем светлу.