Су-31 является развитием спортивно-пилотажного самолета Су-26. Опытный образец Су-31 совершил первый полет в июне 1992 г., а в июле того же года самолет успешно дебютировал на чемпионате мира по высшему пилотажу в Гавре (Франция): Ю. Кайрис завоевал на Су-31 бронзовую медаль.

Первый раз самолет с успехом демонстрировался на авиационной-космической выставке «Фарнборо-92″, затем — на всех крупнейших авиасалонах. На этих самолетах национальная сборная России по высшему пилотажу успешно выступает на чемпионатах Европы и мира с 1994 года. Производится серийно на базе опытного производства. В 1994 г. была завершена международная сертификация самолета в акробатической категории. В 1995 году завершена российская сертификация самолета.
Конструкция планера в основном схожа с конструкцией Су-29 и отличается только меньшими габаритами, измененными шасси и фонарем кабины. Угол наклона спинки кресла летчика — 35°, что позволяет хорошо подготовленным пилотам выполнять пилотаж с перегрузками +12/-10. Планер на 70% (по массе) изготовлен из КМ. Широко применены сотовые конструкции. Экспортный вариант Су-31Х имеет встроенные крыльевые баки. Су-31М — модификация Су-31 с катапультным креслом для спасения пилота и новым фонарем кабины, а также со встроенными крыльевыми баками.
Разработка пилотажного самолёта Су-31 началась в ОКБ им. П.О.Сухого началась в 1991 году как дальнейшее развитие Су-26. При проектировании использовался задел, полученный при создании двухместного учебно-пилотажного самолёта Су-29. В 1992 году началась постройка прототипа под обозначением Су-29Т. В июне 1992 года состоялся его первый полёт. В августе того же года самолёт под обозначением Су-31 демонстрировался на международном авиасалоне в Фарнборо. Серийное производство началось в 1994 году на Луховицком авиазаводе.
Су-31 построен по аэродинамической схеме свободнонесущего моноплана с низко расположенным крылом. Шасси трёхопорное, неубирающееся, с хвостовым колесом. Планер на 70% (по массе) состоит из композиционных материалов и конструктивно аналогичен Су-29, но меньших размеров. Широко применены сотовые конструкции. Силовая установка состоит из форсированного поршневого двигателя М-14ПФ с трёхлопастным воздушным винтом МТВ-9. Угол наклона спинки кресла пилота составляет 35°, что позволяет выполнять пилотаж с большими перегрузками. Топливо находится в фюзеляжном баке ёмкостью 78 л. Для выполнения длительных перелётов устанавливаются 2 крыльевых бака общей ёмкостью 200 л или подфюзеляжный ПТБ на 210 л.

Нa самолете установлена катапультная система СКС-94 азработки АО `НПП Звезда`, обеспечивающая безопасное принудительное покидание самолета при любых эволюциях о всем диапазоне высот и скоростей. Установка системы спасения увеличивает вес самолета не более чем на 12 кг.

Изготовлено более 20 самолётов Су-31 различных модификаций. Самолёт поставлялся на экспорт в Австралию, Бразилию, Великобританию, Испанию, Италию, Словакию, США, Францию, Чехию, Швейцарию и ЮАР.
Модификации самолета:
Су-29Т — прототип. Первый полёт в июне 1992 года;
Су-31Т — стандартная модификация;
Су-31М — с катапультным креслом и со встроенными крыльевыми баками;
Су-31У — модификация с убирающимся шасси;
Су-31Х — экспортный вариант.