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超常规机动。超常规机动是六代战机隐蔽攻击和自我防卫的重要性能指标。由于采用超常规气动布局、矢量推力发动机和智能化飞行控制系统，第六代机将普遍具备超声速高机动和亚声速超常机动的能力。波音公司宣称，F/A-XX能够实施各种超常规机动，其常规的爬升、盘旋、滚转和直线加速等特性，也将全面优于第五代战机F-22，同时还具备完成导弹防御、空中遮断和近距支援等特殊作战任务的空中机动能力。
超远程打击。第五代战机重点强调隐身突防、精准攻击、超视距打击，但对远程打击强调不够。第六代机将在保持高隐身性、超声速巡航、超机动性的同时，在攻击力方面更注重远程甚至超远程打击能力。其实现途径，除了追求超声速、长航时飞行外，还将突出超高速、超远程打击武器的应用。据有关资料称，F/A-XX能携带6吨重的精确打击弹药连续飞行50小时，并能够挂载动能武器和电磁、激光等全新概念武器。
超维度物联。物联网是一种将任何物品通过信息传感设备与互联网联接，实现智能识别、定位、跟踪、监控和管理的网络技术。第六代战机的一个显着特点就是基于物联网构成的作战平台。在物联网内，无论是陆基、海基、潜基、空基还是天基的授权用户，都可对其实施在线访问，并进行识别、定位、跟踪、监控、管理和操作。这种超越维度的“即插即用”式物联，实现了真正意义上的陆、海、空、天、电、网一体化，实现了基于物联网的互联互通互操作，可以最大限度地提高作战效能。
超域界控制。第六代机将具有更大的作战空间，既可以是有人机，也可以是无人机。波音公司的F/A-XX方案，就包括有人和无人两种模式操纵。另有消息称，美国空军基于X-37B的技术，还计划发展一款具有超高声速巡航和全球打击能力的空天一体化飞机，使其作战空间由天空延伸到太空。
基于现代化战争体系，俄罗斯专家认为，第六代战斗机需要实现以下三方面的技术突破。
“第六代”战斗机最重要的性能是能够更大程度地规避防空系统的打击。为达到此标准，俄军方对“第六代”战机的研发也提出了更高的需求。
首先是战机能够在被防空系统拦截前将其摧毁。要实现这一需求非常困难，地面雷达的侦察能力总是比战机更加敏锐，但对于“第六代”战机来说，突破这一方向是必须加以考虑的一个现实情况。其次，战斗机的隐身性能仍然需要跨代发展。现代雷达发展到的水平几乎能够实现透视所有隐身飞机，利用多普勒漩涡，通过高热量显示能很快地捕捉战机。对“第六代”战斗机来说，要想实现这一功能，除非完全用塑料制造飞机或者用一种新型材料覆盖战机表面，否则实现这一技术方面的突破是极为困难的。最后，战斗机需要有高超音速行进能力，已经能够达到3000k/h搭载飞行员飞行，仍然存在被导弹拦截的风险，“第六代”战机要想突破这一标准更是难上加难。尤其是高超音速飞行性能本身就与隐身性能是不相兼容的，高超音速下空气强烈的摩擦力，会直接破坏战斗机表面散射雷达射线的涂层，不太可能承受超声的温度限制。
“第六代”战斗机最独特的性能是要实现以网络为中心。这一重要特征将使得其与先前的战机区分开来，实现跨代突破。能够通过网络将战场上的数据直接传输给飞行员是一个绝妙的主意，战机能够通过网络很轻易地将火炮及MLRS等目标标识出来，与此同时，地面作战单元能够迅速做出响应，立即对战机标识的目标发动攻击。战机与地面作战单元通过网络进行的交互作用将使得“第六代”战斗机达到战略意义上的新高度。
“第六代”战斗机最新性能是要实现可选驾驶功能。所谓可选驾驶，即是能够实现利用外部资源来控制飞机，或是飞行员远程驾驶，或是通过计算机进行驾驶。尽管实现这样的搭载会使得战机的电子填充单元复杂化，但是毫无疑问的，在未来的战场上无人驾驶战机将具有摧枯拉朽的战斗力。如果真的实现了这样的需求，它将比现行条件下的无人机具有跨时代意义的突破，将成为空中战场的主宰者。但是要实现这一功能更是极其困难，现代无人机的战斗载荷是以千克为单位计算的，要实现“第六代”战机那么载荷势必会以吨为单位进行计算，这样的发展需求对俄罗斯来说充满着挑战。
美国六代机发展动向美国提出的六代机装备图像有多种，如洛马方案（类似于YF-23）、波音方案（2个）、诺格方案（2个）。
纵观这些概念方案，美国的六代机具有一个显着的共同特点一高隐身气动布局（飞翼式布局、无垂尾、背负式进气道）。在六代机的发展上，美国空军明显突出了对隐身性能的更高追求。因此，对于六代机隐身性能的需求要比F-22高1~2个数量级，这与美国空军提出的“穿透型制空”的作战概念十分契合。美国发展六代机的目标是优势对抗歼-20、苏-57等中国和俄罗斯的新一代隐身战机。美国空军对F-22战斗机的后继者用“下一代空中主宰”或“穿透型制空”的术语来描述，由此可以推测，美国的六代机在优势对抗对手隐身战机的基础上，进一步附加了穿透对方防空体系，在对方领土上空掌控制空权的作战任务。
平台技术方面。美国空军已经借助研制的X-56A等试验平台开展了包括“高效、超声速飞行器”在内的采用气动弹性机翼技术的无尾、超声速设计等技术研究。美国家航空航天局也计划重新恢复X-试验机计划，以在超声速和亚声速航空技术研究中取得全新突破。上述相关技术有可能为六代机平台技术提供支持。