與同期研製五代機的韓國、印度選擇中型戰鬥機不同，土耳其TF-X戰鬥機是不折不扣的重型戰鬥機。其設計方案顯示機長21米、翼展14米、機高6米，最大起飛重量27噸，部分指標甚至超過F-22和蘇-57。較大的機身使得TF-X戰鬥機可採用類似蘇-57戰鬥機的彈倉布局，即機腹下有2個主彈艙，機身側面各有1個側彈艙，全機在隱身狀態下可搭載4枚中距空空導彈和2枚短距空空導彈。相比之下，韓國KF-21戰鬥機沒有內部彈艙，印度AMCA先進中型戰鬥機僅有腹部主彈艙，沒有側彈艙。此外，TF-X戰鬥機還有6個翼下外掛點，可提升在非隱身作戰狀態下的火力水平。
根據設計，TF-X戰鬥機最大飛行速度1.8馬赫，實用升限1.67萬米，最大過載9G。為實現上述技戰術指標，其原型機將使用F-16戰鬥機配裝的美國通用電氣公司生產的F110發動機。由於這種發動機無法支持超音速巡航，土耳其政府一面支持研發國產發動機，一面尋求購買歐洲噴氣渦輪公司的EJ200渦輪風扇發動機，這款發動機也是歐洲EF2000“台風”戰鬥機的“心臟”。
航電設備和傳感器方面，TF-X戰鬥機將裝備土耳其國產有源相控陣雷達和通信導航識別綜合系統，具備先進電子戰能力。同時，該機將搭載前視紅外光電瞄准系統，在雷達靜默狀態下探測隱形戰鬥機。
據土耳其媒體報導，TF-X戰鬥機優先滿足空優作戰需求。該機將裝載美制AIM-120中距空空導彈和AIM-9短距空空導彈，未來替換為國產“梅林”主動雷達制導中距空空導彈和“游隼”短距空空導彈。第二批次TF-X戰鬥機將具備對地攻擊能力，搭載土耳其國產制導炸彈等。
搭檔無人機
近年來，土耳其航空工業發展迅速，除TF-X戰鬥機項目外，還先後推出多款中大型無人機。在此基礎上，土耳其空軍主張將五代機與無人機結合，打造有人/無人空戰體系。
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