1960년대 F-4 전투기 도입을 계기로 전략적 억제력을 지닌 공군으로 거듭났던 한국 공군은 현대화된 기종을 지속적으로 도입하고 있다.
2014년 공군의 차기전투기 사업 기종으로 선정되어 운용 중인 F-35는 미국이 1993년부터 사상 최대의 군용기 프로젝트로 추진해온 통합공격전투기(JSF) 사업에 따라 탄생한 5세대 스텔스 전투기다.
록히드마틴에서 개발한 F-35는 적 레이더에 탐지될 확률을 최대한 낮추고자 미사일 등의 무장과 연료를 동체 내부에 탑재했다. 특수하게 설계된 동체와 레이더파를 흡수하는 도료의 성능이 더해지면서 기체 정면의 레이더반사단면적(RCS)이 매우 작은 수준까지 낮아졌다. 기동성은 F-16 수준이지만 항공전자장비 성능은 미 공군이 사용하고 있는 F-22 스텔스 전투기급이라는 평가를 받고 있다. AIM-120 중거리 공대공미사일 2발과 합동정밀직격탄(JDAM) 2발을 동체 내부에 표준 무장으로 장착한다. 한국 공군은 F-35 중에서도 공군형인 F-35A를 운용하고 있다. F-35는 일반적인 별칭이 라이트닝(Lightning)Ⅱ이지만, 한국 공군에서 오랜 기간 쓰이는 F-5 프리덤 파이터(Freedom Fighter)의 임무를 계승하면서 자유민주주의를 수호하는 기사라는 뜻을 담아 프리덤 나이트(Freedom Knight)로 명명됐다.
F-15K는 2005년에 공군이 도입한 전투기다. 기존 F-15의 성능을 크게 향상시킨 최신형으로 보잉이 생산했다. 10.4t의 외부 탑재물을 장착할 수 있는 F-15K는 근접·원거리 공중전, 타우러스(TURUS) 장거리 공대지미사일 등을 이용한 원거리 지상 폭격, 해상 표적 타격 등을 수행한다.
KF-16은 미국 제너럴 다이내믹스(현 록히드마틴)가 개발해 1978년부터 미국 공군에 도입된 F-16을 국내 생산한 기종이다. 성능은 우수하나 가격이 비쌌던 F-15를 보조하고자 만들어진 F-16은 서방 세계에서 베스트셀러로 꼽히는 전투기다. 한국 공군에서는 운용 규모 기준으로 실질적인 주력이라는 평가를 받는다. KF-16은 다른 나라에 판매된 F-16보다 더 많은 종류의 미사일을 운용할 수 있어 공격력이 크게 강화된 것이 특징이다.
한국항공우주산업(KAI)이 개발하는 국산 KF-21은 공군 F-4와 F-5를 대체하는 전력이다. 지난 8일 미티어 중거리 공대공미사일과 아이리스-티(IRIS-T) 단거리 공대공미사일 첫 실사격에 성공했다. 2026년부터 2028년까지 40대를 전력화하고, 2032년까지 추가로 80대를 생산해 총 120대가 공군에 배치될 계획이다.