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-31 Х 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.