據美國媒體《軍事觀察》網站報導，雖然中國在2012年服役了首艘航空母艦「遼寧」號，但與其他海軍強國相比其艦載機卻多少有些性能不足。「遼寧」號是基於俄羅斯的「庫茲涅佐夫」級航母設計，排水量將近7萬噸重，可搭載在30多架戰鬥機，以及負責運輸、空中預警和反潛作戰的直升機。
然而，「遼寧」號由於缺少彈射器，這意味著其搭載的固定翼艦載機的起飛重量將受到限制，同時也無法起降預警機。「遼寧」號最初被歸為訓練艦，其搭載的殲-15「飛鯊」艦載機基於殲-11B的強大機身，但由於受起飛重量的限制，這些艦載機無法裝備大型飛彈，航程和飛行高度也受到很大的影響。
隨著「山東」號和更先進的新型航空母艦的發展，中國航母未來可能將裝備彈射器，可以起降更先進的艦載機。中國在2010年代後半期有效縮小了與美國水面作戰艦艇能力的差距，部署許多最先進的裝備，如052D型和055型驅逐艦以及YJ-18、YJ-100等遠程反艦巡航飛彈等，這對中國部署新的更強大的航母編隊是一個非常有力的條件。
目前中國航母的主力艦載機殲-15「飛鯊」被更強大的戰機所取代。該機的更新更先進的改進型號或命名為殲-15B，將裝備許多新技術，包括新的推力更強的發動機、三維推力矢量噴口、新的電子戰系統和航空電子設備、強大的有源相控陣雷達、新的遠程PL-15空空飛彈、隱身塗層以及在更輕但更堅固的複合材料等等。新一代「飛鯊」戰機將成為世界上性能最強的艦載機之一，是一款具有高度殺傷力的空中優勢戰鬥機，新版殲-15B將受益於新一代技術和新航母上安裝的彈射器從而使戰鬥力明顯提升。多份未經核實的報告顯示，殲-15B戰機已進行了首飛。
預計殲-15還會迎來一款更輕更先進的戰鬥機作為補充，它很可能是沈飛研發的殲-31隱形戰機。殲-31能攜帶多種彈藥用於對地和海上打擊，該機將與殲-15共同部署在新航母上。這兩種戰鬥機能力互補，它們之間的協同作戰要比只部署單一戰鬥機的艦載機聯隊效果更好，這將使其能力與美國海軍不相上下。與美國海軍一樣，中國航母航空聯隊也將部署第三款作戰飛機——一種基於殲-15改進的電子戰機，據推測該機將命名為殲-15D。殲-15D可攜帶重型電子戰設備來破壞敵人的作戰和防禦體系，這是對艦載機部隊的重要補充，與美國的EA-18G「咆哮者」電子戰機類似。
中國已成為除美國之外第一個研製艦載預警機的國家，該機將成為航母空中聯隊的重要力量倍增器。目前，美國和法國海軍的航母上部署有格魯曼公司生產的E-2「鷹眼」預警機，而中國海軍將部署空警-600作為自己的艦載預警機。有了預警機的支持可以為戰鬥機部隊提供更大的優勢，而預警機強大的雷達提供了極好的態勢感知能力，能夠探測和跟蹤大量敵軍戰鬥機。預警機還可以指揮己方的戰鬥機部隊作戰，並提供敵軍目標信息，甚至可以引導飛彈攻擊敵軍目標。
中國航母可能部署的另一類戰機將是基於攻擊-11設計的無人駕駛隱形無人機。這些無人機將擁有遠程打擊能力，它可以成為有人駕駛艦載機的一個有效補充。而這種組合將使中國航母具有獨特的威力，遠遠超過目前服役的航母。隨著目前美國海軍航空兵的升級，中美已將俄羅斯、英國、歐洲和其他國家地區的航母遠遠甩在後面。