高品质的发动机
高效可靠的发动机是战斗机的心脏。很多国家战斗机的设计制造往往局限于没有高品质的发动机。俄罗斯飞机设计专家在提出第五代战机的设计要求时，列出了“4S”标准，即超高机动性，超高音速巡航，超视距攻击和隐身能力。其中的高机动性和巡航速度很大程度上都依赖于优秀的发动机。
大推重比，现役的战斗机上装配的发动机的推重比大多在8~10之间，美国的F119发动机推重比为10.8，欧洲英德意西四国联合研制的EJ2000发动机推重比为9.5。要满足战斗机在进行超音巡航和超音突防、拦截的战斗任务，应尽可能提高发动机不开加力时的单位推力，这就要求发动机的推重比要提高20%左右，即推重比12～15一级，而目前，这一技术中涉及的一些关键技术包括降低涵道比，提高冷却系数，减少发动机级数还并没有较大的突破，解决了这些问题，大推重比发动机的研究将会有一个很大的飞跃。
矢量推力，在俄罗斯军方2006年初研制的第五歼击机AL41上，使用了世界上最先进的矢量推力发动。这也代表了矢量推力技术将成为未来发动机的一个发展趋势。推力矢量控制是指通过改变发动机尾喷流的方向，提供俯仰、偏航和横滚力矩以及反推力，用于补充或取代常规由气动力面产生的气动力来进行飞行控制。应用了这种技术，战斗机就可以轻松实现很多高机动性的动作，以及过失速机动和短距起飞。目前，高效、轻质、低成本矢量喷管的研制是飞机推力矢量技术的核心和最大技术难点。
冲压发动机，冲压发动机是一种新型的航空动力装置，和普通的燃气涡轮发动机不同，进入冲压发动机燃烧室的空气是利用高速飞行时的冲压作用来增压的。美国和澳大利亚都曾经进行过冲压发动机飞机的试飞实验。这种发动机有质量轻，推力大的特点，美科学家曾预言利用这种发动机可使飞机实现10倍甚至15倍音速的飞行，但由于冲压发动机在静止状态下不能自行启动，且尚存在低速性能不好，高空燃烧不稳定的问题，因此目前还出于研制阶段。一旦这些问题被解决，将带来人类飞行史上最大的速度突破。
新的气动外形
前掠翼，一方面，前掠翼可以为飞机提供更好的结构连接和气动外形，为飞机提供较好的低空操纵性和过失速的机动性，另一方面，前掠翼能提供更大的升力，从而满足短距起降和近距空战的要求。然而，前掠翼也存在着气动偏差和结构发散的缺点，高速飞行时机翼受到较大的扭矩，从而发生结构破坏，因此，前掠翼技术的应用很大程度上依赖于高强度的复合材料的发展，一旦突破了这个瓶颈，前掠翼将会在战斗机外型设计上占有不容小视的地位。
无尾翼，飞机的垂直尾翼，保证了飞机的稳定、安全飞行和方向控制，但它增加了飞机的重量并易暴露目标，还是妨碍增加飞机其他功能的障碍。无尾翼技术则减轻飞机重量，增加飞机功能，改善隐身性能。所以，无尾翼飞机成为多国研究的热点。
信息技术与电子对抗
数字化信息化体系，未来的战斗机不应仅仅是一个独立的作战平台，而是建立在以信息化为基础的飞行器，把飞机变成数字化网络里面一个接点，一方面能够把自己发现的敌人目标实时地传到系统网络，为整个系统实施有效打击提供决策依据；另一方面还可以在网络里获取自己需要的任何信息，从而最大限度的发挥其应有的作战效能。
电子对抗，电子侦察与反侦察、电子伪装与反伪装、电子干扰与反干扰、隐形与反隐形及反辐射导弹摧毁，电子技术在战斗机上越来越多的应用预示着未来的空战可能成为火力攻击的硬杀伤和电子对抗的软杀伤相结合的战争。
隐身技术，未来的战机应该具有良好的隐身性能，一方面，战斗机要尽量减少自身的雷达反射面积，早期的隐形飞机F117以牺牲气动来达到隐身效果。另一方面，除了传统的隐身方法，一些新技术的出现将给隐身提供新的思路。俄罗斯目前正在研制的一种“等离子体隐形技术”，主要是通过等离子体云来实现隐形，规避探测系统。这种技术必须设计好等离子体云的特征参数。另外，随着“智能蒙皮”技术的发展，一种新的目视隐身的概念将更广泛的应用于未来飞行器上。这种蒙皮通过加载不同的电压根据环境改变自身颜色，在林区飞行时变为绿色，在沙漠则变为黄色，这样就增加了飞机低空飞行时的安全系数，减少了被地面人员目测发现的危险。
防护装置和救生系统
飞行员头盔系统，头盔是飞行员个体防护装置的一个重要组成部分，未来飞行员头盔发展的趋势是要研制功能强大、集综合性防护于一体的头盔系统。由于头盔显示器完全满足了肉眼态势感知的需求，所以JSF甚至可以取消平显，而增加了下显的面积以加强电子态势感知的显示空间。这种使座舱变得透明而不阻碍飞行员视野的“玻璃座舱”概念将是未来的头盔系统的发展趋势。
弹射救生系统，作为飞行员紧急逃生的保障装置，弹射座椅在未来的发展中要求更高的可靠性和可操纵性能。美国正在研究将利用微波辐射改变推力方向的技术用于弹射座椅的可能性。由于采用了无源姿态信号技术，座椅不需要发射机，减少了一些零部件，增加了可靠性，降低了成本，而且可在任何高度上工作。另外，未来的弹射座椅应有更大的性能包线以适应战斗机更快的飞行速度和未来战场更复杂的战斗情况，保证飞行员在不利的情况下逃生的可靠性。
无人战机
由于无人作战飞机成本低、攻击能力和自我生存能力强且因为飞机无人驾驶，也就不需要复杂的生命保障系统，从而使飞机可以在大载荷下机动，因此在未来的空战中，无人战斗机将占据一个很重要的部分。但是，由于受现有技术条件，无人战机并不具备成为战争主体的能力，它还不能完全取代有人驾驶的作战飞机，而是一种优势互补。未来的空军编队中，可能会出现无人和有人战机混排，无人机扩大了人的作战范围和作战能力，最终形成人和计算机的协同作战。
现代化改进
英国空军曾计划于1990年代裁减美洲虎，但鉴于在海湾战争的良好表现，于是决定美洲虎继续服役直到被台风取代。英国空军整个美洲虎机队在诺福克科提肖空军基地重组为三个中队，期间美洲虎被持续被派往热点地区，参与了伊拉克禁飞行动和巴尔干半岛巡逻行动。此时美洲虎的标准涂装改为全机灰色。
皇家空军在美洲虎的进一步现代化上付出了可观的努力，1990年代内连续实施了一系列复杂繁多的升级计划。1994年英国国防部颁布了“紧急作战需求”，为一部分美洲虎配备GEC-马可尼TIALD200目标指示吊舱，TIALD吊舱在头部集成了前视红外和激光目标指示器，该吊舱已在波斯尼亚上空经过验证。此次升级还涉及到对美洲虎进行MIL-STD1553B数字总线的改造、改进HUD、安装12.5cmX12.5cm平板式多功能下视显示器以及一个控制TIALD头部转动的操纵杆。
经过TIALD升级的美洲虎型号改成了“GR.1B”，并且在1995年初投入到对波斯尼亚的11天连续轰炸中，通常与鹞GR.7伴随行动，并为其指示目标。TIALD要占用美洲虎一个内侧机翼挂架，所以只能在另一侧翼下挂载一枚激光制导炸弹，在中线挂架挂载副油箱。但是在波斯尼亚的实战结果是在中线挂TIALD，翼下挂两具副油箱，让其他飞机携带激光制导炸弹效果更好。
TIALD升级的成功使英国空军继续美洲虎机队下两个阶段的升级计划。第一阶段是“美洲虎96”计划，基本上按GR.1B标准实施：支持TIALD、MIL-STD1553B总线、新HUD和TIALD操纵杆，但是并不是所有的美洲虎96都安装了GR.1B的多功能下显。美洲虎96还安装了HOTAS操纵杆，并改进导航攻击系统，在FIN1064系统内嵌入一个洛克维尔-柯林斯GPS接收机，此外还安装了英航宇系统与装备公司的地形匹配系统，该系统使用雷达高度计获得地形图，并与数据库中的已知地形图做对比，从而得知精确位置。类似的地形匹配技术已成功应用于战斧巡航导弹上。TERPROM也提供接地警告能力，这对于要在低空操作的飞机来说是一个很实用的功能。一个运行在PC上的任务规划系统可以用来为作战任务制定详细计划，并下载到美洲虎的航电中。
“美洲虎97”计划在美洲虎96的基础上进一步改进：安装一个20cmX15cm大型彩色多功能下显，更先进的TERPROM任务计划系统，座舱布局与夜视镜兼容，还采用了GEC-马可尼和霍尼维尔联合研制的头盔瞄准系统。HMSS可以引导武器攻击偏离轴线的目标，也可用于导航。美洲虎96与美洲虎97之间的唯一看得见的区别就是座舱盖中央的HMSS头部位置传感器。
第一架美洲虎96于1997年交付，美洲虎97在2000年首次交付。美洲虎96的正式型号是“美洲虎GR.3”，美洲虎97是“GR.3A”，美洲虎T.2也按美洲虎96/97的部分标准进行了升级，型号也改为“T.4”。
英国空军计划将61架美洲虎单座型升级到GR.3A标准，18架双座型升级到T.4标准。但是美洲虎的升级计划还未停止，皇家空军又实行了“连续技术改进项目”以继续增强美洲虎的能力。经过改进，美洲虎可以挂载新研制的武器与吊舱，其中最重要的是BAe研制的“先进短程空空导弹”，ASRAAM是一种离轴发射导弹，意味着飞行员不需要将机头指向目标以获得锁定，可以配合HMSS使用。
另一个新外挂是云顿GP“电子-光学”侦察吊舱，使用完全数字化的光学和红外线成像装备，取代了老式的BAC胶片摄像机吊舱，曾在巴尔干上空试用过。
最近升级的飞机使用阿杜尔106替换了阿杜尔104发动机。阿杜尔106采用了T-45苍鹰教练机上阿杜尔811的核心机和加力燃烧器，以及数字发动机控制系统。与104相比，阿杜尔106简化维护，提高可靠性，并且推力增加了6%。所有阿杜尔106都翻新自阿杜尔104。
60架美洲虎计划换装阿杜尔106，到2005年全部换装完毕，这距2008年美洲虎的预定退役年限仅剩3年，但发动机的升级仍具成本效益，阿杜尔104简直是后勤的噩梦。
事实上美洲虎在迟暮之年还可能接受几次升级，候选方案包括“综合数据MODEM”，内置FLIR，集成瑞典BOL箔条-曳光弹发射器的翼上挂架，以及可以使用硫黄石导弹。
虽然早在1990年代初英国空军就计划退役美洲虎，但它还是顽强生存到今日并不断接受升级，所以如果在2008年后仍看涂有皇家空军标志的大猫请不要惊讶。
