军事航空发展到二十一世纪后，隐形飞机的出现极大地改变着空中作战的形态。隐形飞机通常是指在电磁、可见光、红外、声学等方面难以探测或跟踪的飞机，其中最主要的就是电磁隐形。其原理是通过特定机身外形和气动布局的设计以及配合特殊的外层涂料或机身材质使得雷达反射信号尽量变小。而雷达则是靠发射电磁波然后检测物体反射回波并放大处理进行工作的。
美国从上世纪80年代开始研制第一款隐形飞机F-117，其怪异的外形、良好的对雷达隐身，使该型在实战中轻易地突入敌方空域，在美国对伊拉克战争中发挥了重大作用。随后美国又研制装备了F-22和F-35两款隐形战斗机，对世界上的军事对手形成了空中对抗的不对称优势。
俄罗斯紧随美国，也开始研制隐形战斗机苏-57。虽然该机在隐身设计和某些五代机特征方面尚有不足，但俄罗斯仍然在抓紧试制、试飞苏-57。
中国为了提高国防实力、增强空军战力，也着眼未来战争启动了第五代隐形战斗机的研发。2011年1月11日中航工业成都飞机工业公司研制的歼-20重型隐形战斗机成功首飞。同时，中航工业沈阳飞机工业集团公司也开始了中型隐形战斗机的试制，歼-31呼之欲出。
歼-31（中航工业沈飞内部又称为：310验证机），是由中国沈阳飞机设计研究所研制的第五代战斗机验证机，用于验证空气动力学设计、隐身外形、轻量化结构、新一代航空电子设备和先进制造等技术，以积累先进战斗机设计经验，并争取获得出口订单。据中国航空系统院士回忆录系列文章介绍，中国海空军在2010年前就进行了第四代战斗机方案竞标，成都飞机设计研究所的方案中标并发展出歼-20重型隐身战斗机，于2011年1月成功首飞。
由于沈阳所的方案在竞标中未能获得军方认可，因此失去了主导新型战斗机研制的机会，该所出于积累设计经验考虑，决定自筹资金上马新一代战斗机的技术验证机。2012年6月，歼-31的02架原型机从沈阳经高速公路运抵西安阎良区的中航强度研究所，以进行飞机结构强度试验，照片引起网友高度关注。
