“敵先發現、敵先開火、敵先摧毀”的作戰思想，主導著第四代戰機的整個研制過程。隱身、超音速巡航、高機動性和敏捷性、綜合航電系統和良好的維修性構成了第四代戰鬥機的五大典型特征。
1.隱身性能的作戰需求分析
隱身是指利用各種技術手段削弱目標的雷達反射、紅外輻射和可見光等特征信號，使對方的探測系統難以發現或大大縮短探測距離。在未來的空中戰場上，雷達和紅外制導的導彈構成了對戰鬥機的最大威脅。據有關資料顯示，當壹架戰鬥機在10000米以上的高度飛越敏感區域時，300 ~ 400部雷達可能同時發射600 ~ 700個不同頻率的波束進行跟蹤。世界上許多國家都在試圖通過現代化防空系統來提高防空能力。據美國估計，到2005年，世界上將有21個國家擁有先進的防空導彈系統，具有探測距離遠、單發毀傷概率高、機動能力強、過載系數大、抗幹擾能力強、采購成本低、維護使用簡單、便於大量裝備等優點。現役先進戰機的機載雷達探測距離也達到了150km以上，普遍具備俯視和擊落能力。它們裝備有長、中、短程空對空導彈。這些導彈的“不可避免區域”很大；機動過載大，有的甚至達到50g；抗幹擾能力強。
2.超音速巡航性能的使用要求分析
所謂超音速巡航，是指在沒有加力的情況下以超音速巡航。未來戰爭要求戰鬥機具有快速反應能力，能夠快速飛到戰區，盡可能延長巡邏時間。第三代戰鬥機可以通過加力的方式提高飛行速度，但由於耗油量大，作戰航程會縮短，這樣即使能飛到戰區，也沒有時間和敵機搏鬥。因此，第四代戰鬥機需要具備超音速巡航飛行的能力，既能以更快的速度飛到戰區執行任務，也能快速離開戰場，避免長時間暴露在敵人的威脅下。同時增加了機載武器的發射距離和外推攔截線，戰鬥機可以在距離目標區域更遠的地方攔截敵轟炸機和攻擊機。
3.高機動性和敏捷性的作戰要求分析。
蘇-35戰鬥機具有接近四代機的機動性。
現代戰鬥機敏捷性的含義包括機動性和機動性兩個特征。自從高機動性全向攻擊導彈出現以來，現代空戰的形勢發生了很大的變化。以AIM-9L為例。這種導彈具有“向目標開火”的先進性能，即使對機動性好的戰鬥機也構成極大威脅。全向攻擊導彈將戰鬥機的戰術重心從之前的“占領機動”轉移到快速的“瞄準-發射機動”。此外，性能相近的戰鬥機群進行空戰時，雙方都無法在有限的時間內取得超越中程的決定性戰果，即使擁有更大的空中優勢，也無法保證現代遠程和中程導彈能夠完全發揮作用。在這種空戰態勢下，戰鬥機的“瞬時機動能力”比“持續過載機動能力”更重要。
通過采用帶矢量噴管的大推力發動機，應用飛機和發動機壹體化設計，第四代戰鬥機具有非凡的機動性和敏捷性。
4.綜合航空電子系統的使用要求分析。
在未來的陸、海、空、天、電五維戰場中，戰鬥機將作為整個信息網絡中的重要節點出現。它不僅是指揮員作戰計劃的實施平臺，也是收集和處理作戰信息的平臺。新壹代戰鬥機的飛行員不僅是機上的系統操作員，也是空戰戰術的實施者。
戰鬥機任務角色的轉變很大程度上取決於綜合航電系統的性能升級。在這壹轉變過程中，第四代戰機的設計者把握了兩個原則:壹是最大限度獲取敵方信息，從中分析出最具威脅的目標，與友軍飛機共享信息資源；二是實現無憂飛行駕駛。余度數字式電傳飛控系統廣泛應用於第四代戰鬥機，壹般沒有動力和機械備份，在作動器和液壓系統失效後可以重構，提高了系統的可靠性，保證了戰鬥機飛行員過度操縱情況下的飛行安全。
如果說隱身、超音速巡航和高機動性、敏捷性更側重於平臺性能的“硬”升級，那麽綜合航電系統則側重於戰鬥機性能的“軟”升級。從發展的角度來看，這種升級能力可能會越來越重要。
5.可靠性和可維護性作戰需求分析
與第二代戰鬥機相比，第三代戰鬥機的戰術技術性能有了很大的提高。然而，由於系統復雜性的增加，設計經驗的缺乏以及對可靠性和可維護性的考慮很少，在戰鬥使用中存在著層出不窮的問題，如地面停機時間長，使用和保障成本高，機動性差，戰備完好率低等。第三代戰鬥機的保障性問題直接影響其戰鬥力。因為直接關系到戰鬥機設計思路，所以無法通過改進和改裝來徹底改變局面。這是第三代經過多次升級，作戰能力大幅提升，但保障性依然不佳的重要原因。針對第三代戰鬥機存在的問題，第四代戰鬥機在設計之初就非常重視保障性的提高，將可靠性和維修性納入設計指標，進行充分的保障性分析，實施全面的保障計劃，使保障性分析和設計工作、保障資源的規劃和保障系統的設計與全機設計同步進行。
陣風戰鬥機通常被稱為3.5代。
經過大量的工作，第四代戰鬥機的可靠性和可維護性有了很大的提高。以F-22為例，1小時每次飛行只需要8.5個維修工時，約為F-15的壹半。準備二次調度只需要13分鐘；24架戰鬥機20年的運行和保障費用為654.38美元+0.2億美元，比F-654.38+0.5少5億美元。
第三，第四代戰鬥機的發展趨勢。
美國目前正在加強輕型第四代戰鬥機F-35的無人改裝研究。與有人戰鬥機相比，無人戰鬥機有幾個優勢:壹是降低了政治風險。有人駕駛飛機被擊落引發的政治風險很大。如果用無人機，就沒有這種擔心了。二是提高運營效率。美軍正在計劃研發的無人作戰飛機過載系數達到20g，大大超過了人體的續航極限，甚至堪比某些導彈，大大提高了戰鬥機的戰鬥力。第三，壽命周期成本降低。與有人機相比，無人作戰飛機的機載設備更簡單，制造和使用成本大大降低。