旧ソ連のミコヤン・グレーヴィチ設計局が開発したMiG-29戦闘機と、同スホーイ設計局が開発したSu-27戦闘機である。ウクライナ空軍は双発の超音速機である両戦闘機のいくつかのモデルを運用しているが、いずれも電子機器の貧弱さという大きな弱点を抱えている。
MiG-29
ロシアがウクライナに全面侵攻した2022年2月末時点で、ウクライナ空軍はMiG-29を50機ほど保有していた。その後の戦闘でうち22機を失ったが、西側の支援国から代わりのMiG-29を27機受け取っている。ウクライナ空軍で就役中のMiG-29の型式には次のようなものがある。
・MiG-29S
1980年代に開発されたMiG-29Aの改良型。機動性を高め、機体構造を強化したほか、最大離陸重量も22tに増えている。
・MiG-29G
旧東ドイツが保有していたMiG-29の統一ドイツによる近代化改修型。北大西洋条約機構（NATO）の規格に合わせ、新しい航法装置や通信機器を搭載した。ドイツは2003年にポーランドに売却し、ポーランドが昨年春、ウクライナにうち14機を譲渡した。
・MiG-29AS
スロバキアによるNATO規格改修型。トランスポンダーやコックピットを刷新し、航法装置や通信機器も強化した。ポーランドによる譲渡と同じころ、スロバキアがウクライナに13機を引き渡した。
・MiG-29MU1、MiG-29MU2
MiG-29Sのウクライナによる改修型。数は少ない。NATO規格の新たな無線機、GPS（全地球測位システム）航法装置を搭載したほか、レーダーの性能もやや向上し、戦闘機サイズの敵機の探知距離は以前の約70kmから約100kmに伸びた。
さまざまな改良が施されているウクライナ空軍のMiG-29だが、共通する短所はレーダーだ。各モデルに搭載されているN019系レーダーは探知距離が短いうえ、敵のジャミング（電波妨害）を受けやすいことで評判が悪い。
ウクライナ空軍は外国の協力で、無誘導弾をGPSなどで誘導可能にする装置JDAM（統合直接攻撃弾）を装着した滑空爆弾や、AGM-88対レーダーミサイルなど、西側製のスマート弾を発射できるようにMiG-29を改修している。とはいえ、その統合は粗雑で、パイロットはこれらのスマート弾を最適なモードでは使用できていないのが実情だ。
Su-27
ロシアの全面侵攻を受ける前の時点で、ウクライナ空軍はすでにSu-27を20〜30機余りしか保有していなかった。その後の戦闘で、重量36tのこの戦闘機をさらに少なくとも13機失った。一方で、ウクライナの整備士たちは退役していたSu-27を修理し、数十機を復帰させた可能性がある。ウクライナ空軍が保有するSu-27の型式には次のようなものがある。
・Su-27S
AL-31Fエンジンを積み、1980年代半ばに生産された初期型。ロシアの全面侵攻を受ける前、ウクライナでは約40機が現役または保管されていた。
・Su-27P
対地兵器の非搭載型。ロシアによる全面侵攻前、ウクライナでは12機前後が現役か保管されていた。
・Su-27UB
パイロット訓練用の複座型。ウクライナで現在使われているものは数機しかない。
・Su-27PU
Su-27Pの複座・戦闘能力付加型。Su-27UBと同じくらい数は少ない。
・Su-27S1M、Su-27P1M、Su-27UBM1、Su-27PU1M
寿命を延ばすための構造を改修したウクライナ独自型。やはり数は少ない。
MiG-29と同様、Su-27もレーダーに制約がある。Su-27のN001系やN010系レーダーの探知距離は80〜100km程度にとどまり、ジャミングにも弱い。
ウクライナが西側諸国にF-16の供与を強く求めたのも、MiG-29やSu-27のレーダーの性能不足が一因だ。ウクライナは昨年8月、デンマーク、オランダ、ノルウェーからF-16供与の確約を取り付けた。3カ国は、1980年代に導入した古いF-16をロッキード・マーティン製の新しいステルス戦闘機に置き換えている。
