殲11D照片最早在微博與網路論壇流傳，編號D1101。此型與殲11B外觀最大的不同在於，機鼻由原先的下垂約10度，改為接近水平。
俄羅斯衛星網、今日俄羅斯（RT）指出，機鼻角度的改變，極有可能是因為換用新型雷達，由原先的被動電子掃描陣列（PESA），改為主動電子掃描陣列（AESA，大陸稱有源相控陣）。
大陸新浪軍事另外指出，除了改良雷達與增加空中加油系統，另外兩個外觀可見的改變是，機翼下方的掛載點由殲11B的左右各2，增加為殲11D的左右各3，且翼尖派龍也改為搭配霹靂10空對空飛彈。
相關分析認為，殲11D的配置越來越接近殲16，顯示軍方在改進殲11系列時，也同時參照引進殲16已有成果的技術，「未來可能出現只能以單座或雙座區分兩者的有趣結果」。1040501