据外媒称，歼-20战斗机的之所以采用2011这个编号，是因为201X表示歼-20原型机批次，而编号后面的11表示第01批首架，所谓的第01批次就是指歼-20战斗机的原型机批次，歼-20战斗机此前出现的2001和2002号飞机为该机的验证机，也就是所谓的718工程验证机，这些飞机被认为是歼-20战机的第00批次。消息人士称，在气动外形和总体结构上，歼-20战机的第01批次原型机只要不发现比较重大的问题，基本上就不会再有大的改动。所以，第01批次也可以理解为歼-20战机的全状态原型机批次。
2011号飞机的变化很大，这些变化显示歼20战机已经正式进入到原型机阶段，而之前的两架飞机为验证机阶段。2011号机的主要改进如下：1、主翼动作筒缩小。2、进气口前缘下倾并与机背融合。3、机头下方安装有黄色EOTS传感器(可能为预留位置)。
2011号机的主要改进如下：4、垂直尾翼切尖。5、背部伞舱改进。6、发动机尾喷管缩短几乎完全被腹鳍遮挡，喷管有锯齿。
2011号机的主要改进如下：7、整体式座舱盖加装加强框，座舱盖加装导爆索 改为穿盖式弹射。 8、2011为银灰色空优迷彩涂装，2002为黑色涂装。
可以看到，歼20 2011号原型机采用了先进的无框衍射平显，这也与之前的验证机有明显不同，另外，新的歼20飞机其主翼和鸭翼都发生了明显变化。
来自外国军事论坛的图片显示2001号歼20原型机的座舱特写，请注意其平显与2011号飞机有明显不同，据外媒称，歼-20战机的第00批次目前共生产了4架，这4架飞机中两架用于试飞。原2001号机主要承担了首飞任务、飞机总体气动结构验证和隐身涂料测试等任务，原2002号机(目前重新涂装为2004号飞机)主要承担了航电系统验证试飞、飞机液压系统和弹舱气动结构验证，最后还将包括投弹试验飞行等任务。另外两架没有参与试飞的验证机，即2002和2003号机主要承担静力强度试验、RCS地面测试、飞机结构疲劳测试和铁鸟台等任务。
一些观点认为，作为718工程的验证机，全部00批次战机基本验证和试验了歼20战斗机的全部分系统。为了提高试飞效率，第01批次不会再用模拟配重代替飞机内的航电系统、电传飞控、电子战和液压系统等各分系统，所有分系统将全部组装到位，进行整体验证试飞。这是第01批次和第00批次最大的不同。也就是说，第01批次更像是一架完整的战斗机，而第00批次则是一架“空中实验室”。
外国媒体称歼-20战斗机的第01批次将使用从俄罗斯进口的AL-31FN cep3发动机，这款发动机的性能参数类似于99M1发动机，该型发动机具备FADEC系统，让歼-20战斗机首次实现了飞火推一体飞控。据悉，由于涡扇-15发动机研制进度严重落后，目前这种发动机还没有进行高空台试飞，已基本不可能装备首批量产型歼-20战机。据悉，根据歼-20战斗机“螺旋提升”发展计划，首批歼-20量产型战斗机将在2015年左右交付解放军空军沧州试训中心，2017年左右交付解放军空军一线部队，2019年左右实现IOC能力。这个批次的歼20战机将准备俄制99M2发动机或117S发动机，到2020年左右，随着涡扇15发动机的成熟，歼-20战斗机将发展出第二个批产型号——装备国产发动机的歼-20A。
2013年12月30日，国内著名军事论坛网站出现一张据称为目击者手绘的图片，这张图片被上传者称之为歼20第三架原型机，据称，这架飞机采用了2011的新编号，与之前观察家们预料的2003号飞机不同，新的歼20原型机气动布局做了大量改进，其垂直尾翼被增大了约15%，垂直尾翼被切尖，此外，据称，飞机的机翼动作筒和腹鳍体积明显减小，飞机采用了类似于F-22战斗机的灰色迷彩涂装，这明显不同于2001号歼20的黑白双色涂装和2002号歼20的黑色涂装。
据一些军事爱好者称，歼20使用软管的理由可能为以下四点：1、是考虑到硬管技术还没有过关，目前国内没有适装的机型平台。2、沿用歼10战斗机受油插头的设计思路，减少设计风险。3、使用机头受油插头的布局，再设计舰载机时不用修改机身中部的结构，有利于减少设计负担。4、机头受油插头的设计是舰载机受油的必然选择，硬管加油并不适用舰载机这是国际上的通行惯例。
