歼-20的机翼和操纵面布局与洛克希德-马丁公司生产的F-22战机迥然不同。但两款战机的机身布局很相似，两个主弹舱都位于飞机腹部下方，侧弹舱都配有导轨发射空对空导弹，均位于进气口外侧下方。两款战机的主起落架都装在机身内、主弹舱的后方，两款战机使用的都是窄间距双发动机。但两款战机有个重大区别，即从机头到发动机排气管的长度，歼-20战机比F-22战机长9。5英尺(即长出17%)。因此我们有理由估计，歼-20的内部燃料负载量要比F-22战机高出40%。此外，较长的机身还会提高长细比，对减少跨音速阻力有好处。
尽管机身较大，但歼-20的空重可能与F-22战机很接近，其主要原因在于，歼-20战机的发动机动力较差，与F-22战机的F119发动机不同，歼-20战机的发动机没有大重量的二维推力矢量喷管。据信，歼-20验证机当前装配的是俄罗斯联合引擎公司生产的AL-31F发动机。这两款设计在推力方面存在很大区别：F-22战机的中间推力几乎可达到歼-20战机的加力推力，虽然联合引擎公司生产的较新款发动机AL-31/117S/117可能缩小后续款歼-20在这方面的差距。
与F-22相比，歼-20的常规环形喷口和机尾外形较不利于隐形，俄罗斯的T-50战机也是如此。但这一设计决定很可能是有意为之。虽然一些分析人士表示，飞机鸭式布局难以实现良好的隐身性能，但一名曾参与洛克希德-马丁公司的联合攻击战斗机早期研发工作的工程师表示，F-35最终采用的布局并不比三角翼鸭式设计更具隐身能力。
歼-20的武器布置与F-22很像，不同之处是腹部弹舱较短、较窄。歼-20战机显然只能装载4件与SD-10空对空导弹大小相当的武器。但该战机看上去足以装载体积较大的折叠翼导弹。据报道，中国正在谈判购买俄罗斯的Kh-58UShKE导弹，这是一款时速达4马赫的反雷达导弹。
