艦載機為航空母艦重要組成部分，也被稱為航母的「手臂」。對於將在遼寧號上服役的艦載機，外界充滿好奇，許多推測認為應是「殲-15」。
香港中通社引述解放軍軍事科學院研究員杜文龍說，遼寧號的艦載機為大陸自行研製生產。
他表示，作為第一艘航母試驗平台，艦載機的選擇，是以實用、可靠、成熟為基本標準。
另一名軍事問題專家喬良說：「中國的航母已經擁有自己的艦載機，而且性能良好。」
大陸海軍信息化專家委員會主任、少將尹卓則透露，遼寧號的艦載機外形和國外有些艦載機相似，但武器系統，例如雷達、通訊、導航已完全國產化，訊息化程度甚至高於外國艦載機，作戰半徑很大。
至於遼寧號的艦載機將採用的起飛方式，報導說，根據設計，遼寧號可搭載固定翼飛機和直升機，固定翼艦載機採用滑躍式起飛方式。
報導說，「殲-15」為雙引擎重型戰鬥機，是在「殲-11B」的基礎上、參考「蘇-33」進行設計。
雙引擎重型戰鬥機的殲-15，擁有更大的內部空間、載彈量和改進潛力，作戰彈性也高很多。
至於有傳言稱「殲-31」將服役於遼寧號一事，專家說，這種機型還不夠成熟，成為遼寧號艦載機的可能性不大，但可能是中國下一代艦載機的雛形。