日本《外交家》杂志网站最近出现了一幅照片，这幅照片展示了歼-20机腹下三个打开的武器舱及内置的8枚空空导弹。两个小的侧部小型武器舱内，均有一枚短程红外导弹，大型的机腹武器舱内可搭载6枚中程导弹。歼-20被认为是一款能够进行精确打击的远程隐形战机，或许能穿透美国防御网，同时能摧毁导弹打击没有毁坏的机场设施。实际上，歼-20与美国的F-22武器搭载情况差不多——2枚短程空空导弹和6枚中程空空导弹。
在常规空战武器之外，2012年珠海航展上还爆出消息称，歼-20有可能会搭载一款先进反辐射导弹——LD-10。LD-10外形与“霹雳”-12极为相似，实际上该型导弹本身也是和“霹雳”-12系出同源。该型导弹是基于“霹雳”-12的出口型“闪电”-10（SD-10），改进而成的高速反辐射导弹，因此其型号命名也和SD-10相似。
中国空军目前使用的反辐射导弹主要是仿制苏联KH-31超音速反辐射导弹的“鹰击”-91导弹，采用冲压发动机，最大飞行速度2.5~3倍音速，高空弹道最大射程120~160公里。该型导弹射程远威力大，但是KH-31本身导引头较差，需要多个不同型号导引头才能覆盖大部分雷达工作频段，要保证对雷达目标频率覆盖，必须是多架飞机挂载不同型号导引头的导弹才能实现，同时该型弹体积较大，挂载阻力大，在执行护航或者搜索式反辐射任务时，其启动速度较慢，难以对付近距离突然出现的火控雷达，较大的射程只能用于对重要节点雷达的打击而不适合随机反应的打击任务。