了su-27的研制、试飞及改进工作。他制定和实施了一系列独特的试验和科研计划，在试飞工作的综合优化方面做了大量的工作。

西蒙诺夫的成绩主要是在su-27歼击机的研制和发展上。1977年，西蒙诺夫被任命为第一副总设计师，兼t-10空中优势歼击机项目的总设计师。1977年5月20日，t-10-1首架原型机首飞，但暴露出一些问题。经过改进后，1978年5月7日第二架原型机t-10-2进行了试飞。

试飞中，飞机在空中发生了严重的纵向飘摆，而且是发散状态，过载达到了10g以上，最终导致第二架原型机在空中解体和著名试飞员叶夫根尼·索洛维约夫丧生。通过这一事故，西蒙诺夫从世界航空装备的发展趋势出发，下定决心对原来的t-10进行了重新设计。新设计对飞机的结构和系统做了根本性的改变和补充，仅仅保留了原设计的弹射座椅和主轮。由于新旧原型机之间存在重大差别，所以由西蒙诺夫主持重新设计的原型机被命名为t-10-c。

t-10-c原型机制造完成后，于1981年4月由试飞员弗拉基米尔·伊留申驾驶成功地进行了首飞。经过进一步完善和改进之后，从1982年起，t-10-c以su-27的正式编号，开始小批量生产。1984年su-27装备部队试用，1985年后开始大批量装备部队。

su-27的研制成功是前苏联军机研制的一个新的里程碑。su-27仍然是世界上同级别生产型歼击机中最优秀的机种之一。虽然在过去的苏式飞机中有不少成功之作，但直到su-27飞机及其系列的问世，才真正使苏霍伊设计局声名大振；成为世界顶尖的军机制造商，也迎来了该设计局有史以来最辉煌的时期。

su-27投入批生产之后不久，在西蒙诺夫领导下，从1985年开始，苏霍伊设计局又对su-27基本型进行了一