歼-20战斗机的作战，一般都是双机交战。双机交战战术可分为超视距作战和视距内作战。对超视距作战来说，分为有预警机支持和无预警机支持、对手隐身战机和非隐身战机共计四种情况。
在有预警机探测支持的情况下，歼-20不用开雷达即可发现敌机（假设对手是非隐身战机）。此时，歼-20双机编队最简单的办法就是保持航向，长僚机分配目标，计算导弹击中概率和武器数量分配，然后进入接敌航线直到将对手纳入武器有效打击范围内即可（该距离一般最大武器射程的1/3，约为40～50千米），俗称“排队枪毙”。
歼-20进入接敌航线后需要按照预警机提供的态势空情时刻注意来自后方和侧方的威胁，防止自身隐身状态暴露，且将隐身能力最强的正向指向目标，采取低空低速渗透还是高空高速追击取决于能够在规定时间内追到对手。需要注意的是，歼-20并不知道对手是否已经发现自己并设置好了陷阱，因此在接敌过程中，僚机很可能还在长机后方的侧翼、下方开雷达实施定时搜索，以确保周围没有敌机存在。必须注意，是雷达就有可能泄露电磁信号，LPI/LPD雷达的电磁信号泄露只是概率小一些而已，并不能100%确保，此时僚机应与长机应保持较远的距离和较大的航向角，以免僚机的雷达扫描被敌机发现使得敌机向该方向搜索时发现长机。
一股脑的冲向敌人的高威胁区域无论是隐身还是非隐身机都是将自身置于危险之中，特别是歼-20导弹发射时，距敌机只有40～50千米的距离，如果继续往前冲势必在不到一分钟内就进入与敌机的格斗状态，让四代机成与三代机的狗斗，那样就会在对手的数量优势下吃大亏。因此保持与敌机的距离是至关重要的，在实施攻击后，歼-20根据指令和实际情况要么进入下一个目标的射击，要么返回。但无论怎样，都会涉及一个重新稳定状态的过程，这个过程往往伴随着减速转弯和撤退，战斗能在超视距解决就在超视距解决。
在无预警机支持下，歼-20有三种战术，第一是两机都不开雷达，只依靠被动的电子对抗设备接收敌机的雷达信号，依靠双机无源定位系统探测敌机所在位置。但这种定位方法比较不精确，收敛速度也不快，一般只能用于粗略的方向和距离定位，待双机开赴到距疑似目标一定距离时则打开雷达实施精确搜索。开雷达的一般是僚机，因僚机在后，发现目标后长—僚双方通过数据链共享即可得知对方的探测结果，长机距离目标近且不会暴露自身位置，就可以从从容的发起打击，若两机都开雷达，则可能是因为无源定位系统的定位角度误差太大。
第二是一架飞机开雷达，由于隐身飞机无预警机支援且都不开雷达时难以探测到目标，因此需要采取战术引诱敌军前来。特别是敌人是隐形飞机或我方难以发现敌机时需要采取这个战术，不开雷达的飞机在附近伏击，开雷达的飞机诱敌，待敌机进入则对其实施伏击，采取这种战术时开雷达的飞机需要在不开雷达的飞机周围不停使用雷达警巡搜索。第三是两架飞机均开雷达，这种战术一般是为了最大的拓展侦察探测范围，防止遗漏空情，但两架飞机的雷达应该采取功率管控技术或轮流开机，防止被敌电子情报或者电子对抗设备侦察到。
如果对手也是隐身飞机，先开雷达探测的一般就会处于不利位置，但问题是你不知道对手是不是隐身飞机，也不知道隐身飞机在哪里，因此最好的战术是采取上文中的诱敌战术。须知即使歼-20被对手的F-22等隐身战斗机利用无源定位系统首先发现，因为导弹雷达导引头无法跟踪RCS如此小的目标，其也必须与歼-20进入近距格斗状态才能完成作战目标，此时隐藏伏击歼-20就可对其实施打击了。
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