目前中国航母的主力舰载机歼-15“飞鲨”被更强大的战机所取代。该机的更新更先进的改进型号或命名为歼-15B，将装备许多新技术，包括新的推力更强的发动机、三维推力矢量喷口、新的电子战系统和航空电子设备、强大的有源相控阵雷达、新的远程PL-15空空导弹、隐身涂层以及在更轻但更坚固的复合材料等等。

新一代“飞鲨”战机将成为世界上性能最强的舰载机之一，是一款具有高度杀伤力的空中优势战斗机，新版歼-15B将受益于新一代技术和新航母上安装的弹射器从而使战斗力明显提升。多份未经核实的报告显示，歼-15B战机已进行了首飞。

预计歼-15还会迎来一款更轻更先进的战斗机作为补充，它很可能是沈飞研发的歼-31隐形战机。歼-31能携带多种弹药用于对地和海上打击，该机将与歼-15共同部署在新航母上。这两种战斗机能力互补，它们之间的协同作战要比只部署单一战斗机的舰载机联队效果更好，这将使其能力与美国海军不相上下。

与美国海军一样，中国航母航空联队也将部署第三款作战飞机——一种基于歼-15改进的电子战机，据推测该机将命名为歼-15D。歼-15D可携带重型电子战设备来破坏敌人的作战和防御体系，这是对舰载机部队的重要补充，与美国的EA-18G“咆哮者”电子战机类似。