雖然在2030年之前，世界各國都非常積極的研製無人戰鬥機，但是在藏南衝突後，各國研製無人戰鬥機的熱情迅速降溫，以共和國的J-16、美國的F-42、俄羅斯的Su-54、歐洲的「颶風」EFA為代表的第五代重型制空戰鬥機先後誕生。
重型制空戰鬥機沒有走上無人化的道路，原因有三個。
一是自動化控制設備的智能程度達不到制空作戰的基本要求。雖然世界各國在研製無人攻擊機的時候都沒有遇到太大的困難，但是制空戰鬥機不是攻擊機，更不可能成為武器彈藥的運載工具。在爭奪制空權的戰鬥中，制空戰鬥機的任務靈活性非常大，往往需要飛行員隨即應變的做出決策。即便神經網路計算機的智能化程度遠遠超過了電子計算機，加上電子計算機的運算速度，自動控制系統能夠在很多時候取代人，可是在計算機在沒有達到高級智能的情況下，不可能取代人在戰爭中的地位。
二是現代戰場環境更加惡劣，無人控制很難保證完成作戰任務。制空戰鬥機既是奪取制空權的主要力量，也是國土防空的主要屏障。隨著強制電磁干擾設備廣泛用於戰爭，誰也不敢把價值數億美元的戰鬥機交給電子設備，更不敢把國家的安危寄托在一群沒有人駕駛的戰鬥機上。
三是空戰武器越來越先進，除了進攻用的導彈之外，還出現了大量防禦武器，從而使空戰的發展方向出現了變化。隨著共和國與美國率先研製出用於戰機的激光攔截器，遠程攔截導彈在空戰中的地位受到了挑戰。雖然共和國與美國都沒有公開激光攔截器的具體性能指標，甚至沒有承認研製出了激光攔截器，但是在技術的推動下，激光攔截器，乃至能量空戰武器遲早會取代導彈與航炮。如此一來，空戰將再次進入格鬥時代，而再先進的自動控制系統都不可能在格鬥空戰中取代飛行員。
綜合這三種因素，第五代重型制空戰鬥機仍然是有人駕駛的戰鬥機。
J-16作為世界上第一種正式服役（F-42在2032年底試飛，正式服役的時間為2035年初）的第五代重型制空戰鬥機，可以說引領了戰鬥機的發展潮流。
氣動布局上，J-16採用了非常獨特的「無尾蝶型翼身融合」布局。整架戰鬥機不但沒有垂直尾翼、也沒有水平尾翼，小展弦比梯形機翼從距離翼尖三分之一處開始變厚，最終與機身完全融合；全機的氣動控制面只有兩側機翼後方三段式布局的六塊水平升降舵，控制戰機飛行姿態的主要是可以左右偏轉各35度、上下偏轉各25度的二維矢量噴管，以及設置在機身上下兩側的8個姿態推力噴管（直接從主發動機引用高溫氣流）；發動機進氣道設置在機翼與機身的結合處，除了採用與J-14類似的S型進氣道之外，還通過向上開啟的進氣口大大降低了雷達發射截面。如果不是機翼還有點飛機的樣子，J-16根本不像飛機，更像是兩隻緊扣在一起的外沿不規則的盤子，或者是一隻被壓扁了的罐頭。
獨特的氣動外形，賦予了J-16非常出色的隱身性能。與第四代重型制空戰鬥機中外形隱身能力最強的F-22A相比，J-16的外形隱身能力提高了2個數量級，正面RCS僅僅只有0.005平方米、側面RCS更只有0.001平方米。當然，J-16出色的隱身能力並不完全是外形設計的功勞。為了降低RCS面積，J-16採用了全嵌入式座艙。雖然這會嚴重限制飛行員的視野，但是通過採用虛擬現實技術，可以有效的解決飛行員視野問題，從而從根本上消除座艙對隱身性能的影響。
J-16採用了全新的彈艙布局與結構，全機總共有4座內部彈艙，位於機翼根部的2座彈艙主要用來掛載對空彈藥與小型對地攻擊彈藥，位於發動機艙之間的2座彈艙則用來攜帶全尺寸重型彈藥與各種大型設備；執行制空任務時，可以在2座機翼彈艙內攜帶8枚攔截導彈與2枚格鬥導彈，在2座機身彈艙內攜帶2具超大型內部副油箱；執行對地攻擊任務時，可以在2座機翼彈艙內攜帶8枚小直徑炸彈與2枚格鬥導彈，在2座機身彈艙內攜帶8枚空射巡航導彈或者4枚空射巡航導彈與1具超大型內部副油箱或者2具超大型內部副油箱；根據不同的任務，可以按照不同的配製攜帶彈藥。
攜帶的彈藥再多，也得擁有擊中敵人的能力。J-16是第一種採用保型火控雷達天線的戰鬥機，也就是說，火控雷達的天線形狀是根據機頭形狀設計的。這也是沒有辦法的事情，因為J-16的氣動布局太特殊了，機頭的空間非常有限，如果採用傳統的火控雷達天線，雷達的探測距離將非常有限。保型火控雷達天線帶來的最大問題就是巨大的數據處理量，必須為之配備運算速度非常快的火控計算機。也正是如此，J-16的火控計算機的運算速度是J-14的50倍。強大的運算能力，賦予了J-16更加強大的作戰能力。比如在執行制空作戰任務的時候，J-16不但能夠用雷達搜索空中目標，還能同時搜索地面/海面目標，同時探測400個空地目標，對其中的24個空中目標與48個地面/海面目標進行跟蹤，引導彈藥攻擊其中12個空中目標或者24個地面/海面目標。因為採用了保型火控雷達天線，所以J-16對雷達天線的布置方式沒有嚴格限制，不但可以設置在機頭，還可以設置在機身上任何一處空間足夠的地方。設計時，工程師就在J-16的機尾兩側各部署了1部天線，從而使其擁有了全方位雷達探測能力。也正是如此，在有必要的情況下，J-16能夠充當機群里的小型預警機，用戰術數據鏈將搜集到的戰場信息發送給其他戰鬥機、或者地面/空中指揮中心，引導編隊里的其他戰鬥機作戰。除了雷達，J-16還擁有3套光電探測設備，即遠程紅外探測儀、全方位光電監視系統與近程紅外/紫外探測儀，其中後兩者具備對抗強制電磁干擾裝置的能力，能夠為戰鬥機在極端惡劣的電磁環境下作戰提供有力保障。
作為共和國空軍與海軍集大成於一身的空中優勢戰鬥機，J-16的一項設計給人一種「返古」的感覺，那就是液壓機械操控系統。實際上，J-16的液壓機械操控系統只是備份操控系統，其主要的操控系統仍然是4餘度電傳操控系統。電傳操控系統問世後，部分第三代戰鬥機都有備份的液壓機械操控系統，主要是當時的電傳操控系統還不夠完善，安全性能沒有足夠的保障。到了第四代，大部分戰鬥機都取消了液壓機械操控系統。到了第五代戰鬥機，液壓機械操控系統再次披掛上陣，與強制電磁干擾設備的廣泛應用有很大的關係。通過試驗證明，在強制電磁干擾環境下，電傳操控系統的可靠性沒有任何保障，反而是液壓機械操控系統更加安全。當然，與傳統的液壓機械操控系統相比，J-16的備份操控系統實際上由一套由電磁屏蔽系統保護起來的計算機控制，飛行員的工作壓力並不大。
與前面的「新穎」設計相比，J-16上的「主動防禦系統」絕對是最有代表性的。
所謂的「主動防禦系統」，實際上就是基於小型高能激光攔截器的導彈防禦系統。該系統由火控計算機控制，不需要飛行員操控。為了降低結構重量、減少製造成本，整個系統由一套高能激光器，與6套覆蓋全空域的瞄準系統組成。高能激光器布置在飛行員座艙後面的隔艙內，通過6條高純度光導纖維將高能激光束傳遞給瞄準系統，再由瞄準系統鎖定逼近的導彈，然後由激光束攻擊導彈的引導頭或者發動機，癱瘓與摧毀來襲導彈，達到保護戰鬥機的目的。
可以說，這也是J-16上最先進的作戰系統。
雖然空軍一再要求用高能激光器替換航炮，但是綜合考慮之後，空軍最終放棄了這個要求。原因很簡單，成本太高。為高能激光器提供能源的是150千克16級複合蓄電池，僅此一項的採購費用就高達數千萬元，而且150千克複合蓄電池提供的電能僅夠進行8次有效攔截。如果用激光器取代航炮，至少得為其配備450千克複合蓄電池，從而使製造成本增加近2億元。因為J-16在設計的時候考慮到了今後的改進需求，30毫米航炮與250發炮彈的總質量在300千克以上，複合蓄電池可以按照機身內部空間的形狀製造，所以在16級複合蓄電池的價格降下來之後，可以非常方便的用高能激光器替代航炮。
用「武裝到牙齒」來形容J-16，一點都不過分。
2035年初，空軍用剛剛形成戰鬥力的J-16A與J-14C進行了實戰對抗演習，結果證明J-16A的空戰能力是J-14C的20倍，空戰交換比達到了驚人的1比218。在對抗最為激烈的一次演習中，12架J-16A與5個大隊的120架J-14C從240千米處打到格鬥距離內，最終以J-16A完勝的方式結束。
巨大的差距，如同F-22A與F-15C一樣，不同時代的戰鬥機，根本不在一個層面上。
優異的性能，既有好處，也有壞處。好處是，空軍與海軍加快了J-16A的采