Двигатель РД-133 создан на основе хорошо себя зарекомендовавшего ТРДД РД-33. Основное отличие нового изделия от прототипа - способность изменять направление вектора тяги (УВТ). Исследуя проблему создания сопла с УВТ, на фирме "Климов" разработали свое "ноу-хау" - Технологию "КЛИВТ", с помощью которой сопло можно адаптировать и к другим двигателям, в том числе иностранного производства. Очевидно, что конструкция сопла двигателя РД-133, выполненная по осесимметричной схеме с поворотом сверхзвуковой части, на сегодняшний день представляется перспективнее, чем, скажем, сопла двигателей F100MPJM/BBN или АЛ-31ФП. Ведь налицо ее главные преимущества ў возможность всеракурсного изменения вектора тяги, наибольшая угловая скорость его отклонения и наименьшее увеличение массы двигателя. В отличие от двигателя с УВТ АЛ-31ФП, созданного в АО "Люлька-Сатурн", где сопло поворачивается на шаровом шарнире, в результате чего плечо приложения силы отстоит от среза сопла на достаточно большое (более метра) расстояние, РД-133 управляет вектором тяги путем отклонения на заданный угол створок многорежимного сопла (в данной схеме плечо приложения силы конструктивно гораздо меньше - то есть выше эффективность отклонения ВТ). Кроме того, реализованная схема (за счет конструктивной простоты выходного устройства) позволяет экономить на весе двигателя - РД-133 тяжелее своего прототипа всего на 90 с небольшим килограммов и имеет одинаковые с ним габариты.

Первый опытный образец сопла был спроектирован и изготовлен в начале 1997 г. В ходе стендовых испытаний в составе двигателя РД-133, в течение 50 ч выполнили около 1000 перекладок сопла на всех режимах работы, включая полный форсаж. Угол отклонения вектора тяги составлял 15 градусов во всех направлениях, а скорость отклонения - 30 градусов в секунду. Конструктивно управление вектором тяги на двигателе РД-133 производится поворотом сверхзвуковой части сопла. Поворот всех сверхзвуковых створок одновременно на заданный угол осуществляется воздействием на них через тяги одним общим управляющим кольцом с помощью трех гидроприводов, которые в свою очередь прикреплены к неподвижному силовому поясу на форсажной камере. Положение концов штоков гидроприводов в трех точках однозначно определяет положение управляющего кольца в пространстве и, соответственно, направление вектора тяги. Вследствие появления дополнительных продольных и поперечных сил, приходящихся на сопло и корпусную систему при отклонении вектора тяги, некоторые элементы конструкции форсажной камеры усилены. Планировалось, что уже в конце 1997 г. начнутся летные испытания двигателя, но, к сожалению, у заказчиков ў ОКБ им. А.И.Микояна ў возникли финансовые трудности с осуществлением этого проекта. РД-133 предполагается использовать на модернизированных МиГ-29СМТ и МиГ-29К. По данным представителя завода им. Климова, сейчас конструкторы полностью завершили наземные испытания нового двигателя и готовы приступить к его летным испытаниям. Российская самолетостроительная корпорация (РСК) LМиГ¦ разработала программу повышения маневренности истребителя МиГ-29 путем его оснащения новыми двигателями РД-133 с изменяемым вектором тяги. Как сообщил генеральный директор - генеральный конструктор РСК МиГ Николай Никитин, для реализации этого проекта уже выбран реальный самолет, на котором будут проводиться эксперименты, кроме того, создан макет МиГ-29 с новыми двигателями.

Сопло с УВТ будет также установлено на новой разработке ў двигателе, создающимся на базе РД-33 и имеющим тягу примерно 10000-12000 кгс. Этот двигатель предназначается для истребителей, которые разрабатываются согласно Программе "5+".