J-20
Monoposto della prima produzione, in serie dall'ottobre 2017. I primi aerei montavano i russi AL-31FM2, quelli costruiti dal 2019 i cinesi WS-10C, con ugelli dentellati.
J-20A
Monoposto migliorato, con abitacolo leggermente rialzato, dorso più ampio, muso ridisegnato e prese d'aria ottimizzate per i motori WS-15, oltre a nuovi software, avionica e gestione termica. Visto per la prima volta nel dicembre 2022 con il prototipo 2051, ha debuttato ufficialmente il 3 settembre 2025. Gli analisti lo chiamarono all'inizio “J-20B”.
J-20S
Biposto, avvistato nell'ottobre 2021 e presentato ufficialmente a Zhuhai nel 2024: è il primo caccia furtivo biposto. Il secondo membro dell'equipaggio può controllare droni gregari come il GJ-11 e occuparsi di guerra elettronica e allerta aerea.
“J-20B” (sigla degli analisti)
Nome usato dagli analisti per il J-20 con spinta vettoriale che sarebbe entrato in produzione di massa dal luglio 2020. Il motore è discusso: WS-10C secondo Andreas Rupprecht, WS-10B-3 secondo Jamie Hunter. Non è una designazione ufficiale.