歼-15战斗机的原型是前苏联苏霍伊设计局在苏-27的基础上研制的单座双发舰载战斗机——苏-33战斗机。苏-33“海侧卫式战斗机(Су-33,Su-33 “Flanker-D”)是一架由俄罗斯苏霍伊公司所开发生产的单座多用途舰载机。由于苏-33是由苏-27战斗机所衍生出来的舰载机种之一,延续了苏-27的北约代号,被称为侧卫D型(Flanker-D)。苏-33于1985年5月飞行。
歼-15型双发重型战斗机,该机是在歼-11B的基础上再对苏33进行了借鉴参考。中国海军之选择歼-15,是因为双发重型机战斗机拥有更大的内部空间、载弹量和改进潜力,作战弹性也要高很多,特别是重型作战飞机可配备更大孔径的天线、更多的机载武器,在技术水平相当的情况下,重型作战飞机的作战效能通常要高于中型作战飞机。