美國的第五代隱形戰鬥機像F-35之類的已經基本研發成功，因此一些國家已經開始期待第六代噴氣式飛機的設計。第六代戰鬥機的開發者可以分為兩類：像美國和中國這種已經開發並部署了第五代隱形戰鬥機，還有一種是已經放棄第五代戰鬥機的國家。他們之所以這樣做是因為他們認為繼續研發以前的技術既耗時又昂貴，那麼既然這樣直接關注未來的技術比費時費力趕上目前的技術或許更有意義。而在美國第六代戰鬥機的設計方向中，美國媒體《國家利益》網對其有幾點猜測。
隱形和超視距飛彈
在第五代戰鬥機中有兩個關鍵特徵或許仍將對第六代戰鬥機至關重要，他們就是隱形機身和遠程飛彈。在空戰中，隱形噴氣機的性能大大超過了非隱形飛機，而且由於像 S-400這樣具有成本效益的地面防空系統 ，他們已經對戰鬥機形成了威脅，因此，隱身性對於未來戰鬥機將至關重要，像低雷達橫截面和雷達吸收材料也將越來越重要。
超視距飛彈將仍然是關鍵技術。像AIM-120D這樣的超大型飛彈其實已經完全可以擊中一百英裡以外的目標，但如果想要擊殺敏捷型戰鬥機大小的目標，那麼就必須向近距離射擊才能加大擊中的概率。但是，像英國流星和中國PL-15這樣的新型以衝壓噴氣發動機為動力的高速空對空飛彈指出了為什麼未來的空戰者可能大多與敵人進行較遠距離的戰鬥。
「X射線」飛行員頭盔
F-35率先開發了先進的頭盔安裝顯示器，可以看穿機身，以提供出色的態勢感知，顯示關鍵儀器數據以及通過頭盔安裝瞄準器。它們可能會成為未來戰鬥機的標準配置，可能會取代駕駛艙儀錶板。而語音激活的命令界面將大大減少戰鬥機飛行員繁瑣的操作。
更大的機身，更高效的發動機
隨著飛彈的發展，飛彈的射程越來越遠，相對應的戰機要保證自身生存則將需要能夠飛行更長的距離，並且同時需要攜帶更多的武器保證攻擊力。但是現在的隱形噴氣機想要完全依靠自己內部的燃料箱與武器負載完成這個目標基本是不可能的。自然的解決方案是更大的平面，並且需要更加高效的發動機以滿足其高可持續性速度和更大的有效載荷的要求。
可選載人
幾十年來，隨著技術發展，目前已經開始往無人戰鬥機的方向進行研究，並且空中理論師預測，未來的戰鬥機都將往無人方向過渡。這種戰鬥機將不必承受人類飛行員所必需的增加的重量以及生命風險，但還是由於操作等原因，目前第六代正在發展一種可以選擇是否載人駕駛飛機，該飛機無論有沒有機載飛行員都可以飛行。這具有需要額外的設計努力來製造飛機的缺點，
定向能量武器
大量的無人機，飛彈，甚至是過時的噴氣式戰鬥機都可能威脅到先進隱身飛機的進攻和防禦能力過度飽和。那麼想要解決這種威脅最常見的就是定向能量武器，例如雷射或微波，它們可以快速，精確地發射而且最重要的是只要有足夠的電，它就可以一直發射無限量的彈匣。
美國空軍設想了三類機載定向能量武器：用於破壞敵方傳感器和搜尋器的低功率雷射器，能夠將空空飛彈從空中燃燒出來的中級武器，以及具有高功率能力的中空武器。美國戰部門計劃在2020年代初測試反飛彈雷射炮塔，並且最終該炮塔將很可能安裝在轟炸機和F-35上。
像雷射武器和無人駕駛等技術目前已經處於開發階段，但是想要將它們全部集成到單個機身中仍將是一個巨大的挑戰。按照美國軍事專家預估第六代戰鬥機最早可能會在2030或2040年代出現，到那時空中作戰的概念可能會再次發展。