한국형 차세대 전투기(Korean Fighter eXperimental, KF-X) 개발사업은 `15년부터 `26년까지 12년간 8조 8천억원을 투입하여 미래 전장 운영개념에 적합한 성능을 보유한 4.5세대 미디엄(Medium)급 전투기를 개발하는 사업이다. 대한민국 공군은 1차적으로 120대를 도입할 예정이며, 공동 개발국인 인도네시아는 50대를 도입할 예정이다. 기종전환 훈련을 위해, 일부 기종은 복좌형(Two-Seat) 전투기로 도입된다.

탐색개발 과정에서 C103, C203 설계안이 도출되었다. 3차 F-X 사업에서 미국제 전투기가 선정될 경우 일반적으로 잘 알려진 저피탐 형상설계가 적용된 C103이, 유럽제 전투기가 선정될 경우 카나드-델타익 형상의 C203이 채택될 예정이었다. F-X 사업에서 F-35가 선정되면서 C203안은 폐기되었으나, C102E 단발 엔진 설계안에서 파생된 C501과 C103이 경합하여 최종적으로 C103 설계안이 채택되었다.

낮은 RCS는 KF-X의 가장 큰 특징으로, 주익과 미익에는 RAM이, 동체 내부 덕트와 플랩에는 RAS가 적용되며, 반사각 정렬 설계, 매립형 안테나, S-Duct, 평면 동체, 반매립 무장창 등 높은 수준의 저피탐 형상설계가 적용되었다. 이러한 저피탐 설계는 동급 4.5세대 전투기들과 차별화되는 점으로, KF-X의 생존성을 크게 향상시킨다.

3중 디지털 FBW, LERX(Leading Edge Root eXtension), 가변캠버 날개 등이 적용되어 고받음각 기동에서도 안정적으로 제어할 수 있도록 설계되며, 선진적인 자동비행제어 기술인 자동지형추적(ATF), 자동경로항법(ARN), 자동회복(PARS), 자동지상충돌 회피(AGCAS) 기능이 적용된다. F-35에 적용된 비선형 동적 모델역변환(Nonlinear Dynamic Inversion) 제어기법이 적용되는 등, 비행성 및 조종성을 향상시킬 수 있는 다양한 최신 기술들이 개발되고 있다.

최신형 4.5세대 전투기에 걸맞게, KF-X는 AESA 레이다를 비롯한 다양한 센서들을 탑재하고 있으며, AESA 레이다와 IRST, EOTGP, 데이터링크를 통해 공유되는 정보들을 융합하여 보여주는 센서퓨전 기술과, RWR, ECM, CMDS(채프 / 플레어 발사기) 등을 통합한 통합 전자전 시스템이 적용된다.

AESA 레이다의 구체적인 탐지거리는 알려지지 않았으나, 출력 15W T/R 모듈 1,000여개로 구성된다. 동시에 20개의 표적을 탐지/추적할 수 있고, 공대공/ 공대지 동시 탐색 모드, 공대지 SAR 모드, 공대공 추적 모드, LPI 레이더 모드 등을 지원한다. 추후 성능개량을 통해 공대공 표적 동시 추적수, SAR 해상도를 향상시키고, 동시 공대공 / 공대지 / 공대해 탐지/추적기능과 전자전 능력 기능 보강, 공대지 ATR(Automatic Target Recognition) 및 공대해 ISAR 기능, 비협조표적식별(NCTR, Non-Cooperative Target Recognition) 기능, 광대역 Data Link 기능, 동기종 레이다 신호 상호간섭 제거기능 등을 추가해나간다는 계획이다.

F-35와 유사하게 디자인된 콕핏(Cockpit)은 적외선 터치센서가 적용된 20 × 8인치 저반사 디스플레이가 적용된다. 해상도 1920 × 800, 32비트 컬러의 영상을 처리할 수 있는 고성능 그래픽 처리장치가 내장되어 있으며, 통합 전자전 장비로부터 들어오는 위협 정보와 센서 융합으로 통합된 표적 정보들을 선택적으로 시현하여 조종사에게 최적의 대응방법을 제공한다.

`16년 5월 26일, GE의 F414와 유로제트의 EJ200 엔진이 경합하여, 모든 4개 분야(관리, 기술, 국산화, 비용)에서  우수한 평가를 받은 F414-GE-400 엔진이 선정되었다. 국산화 계획에 따라, '20~'21년까지 엔진 원제작사에서 조립된 엔진 10대를 직구매 방식으로 도입하고, '21년부터 엔진 제작사로부터 도입한 부품을 한화테크윈에서 최종 조립하여 2대를 납품하고, '22년부터는 국산화한 부품을 장착한 F414 엔진을 한국 공군에 납품하게 된다.