美國是世界上第一個裝備第五代戰機的國家，早在2003年第五代戰鬥機F-22就在美國空軍服役。按照所謂「裝備一代、研究一代、預研一代」的武器研發慣例，第五代戰鬥機F-22的服役，意味著美國第六代戰鬥機研製已經啟動，但可能因為F-35戰機專案的延遲而不得不延後。然而，隨著中國大陸自主研製的第五代戰機殲-20在2011年首飛，美國加速第六代戰鬥機研製，意圖全面壓制殲-20帶來的威脅，這也成為美國第六代戰機的最基本需求。
瞄準下一代空優概念
早在2007年10月，美國空軍就率先對第六代戰機展開預先研究。2008年9月，美國《空軍》（AIR FORCE Magazine）雜誌在一篇題為《戰鬥機劃時代》的文章中，首先提出了關於第六代戰機特點的初步設想。2009年9月的美國《空軍》雜誌，內容大肆渲染中、俄第五代戰鬥機的威脅，要求美軍加速第六代戰機的研製。文章稱：「中俄未來將大量生產裝備第五代戰機，美國將在21世紀20年代中期失去對中俄的空戰優勢，因而研製第六代戰鬥機迫在眉睫。」可能也正是基於這個判斷，美國軍方將第六代戰鬥機的服役時間定在了2030年前後。
文章還對第六代戰鬥機提出了初步的技術需求：「較第五代戰鬥機更具匿蹤能力、可在飛行途中變形，以求更高的速度或續航力；在飛行中調控發動機，以達到超音速或亞音速效果；配備高能微波及雷射武器，可防禦來襲飛彈，也可充當攻擊武器；配備的彈藥屬『可調控』（模組化）武器，可以對空中或地面目標進行從損傷至摧毀的破壞；採用新材料及微電子技術，使第六代戰鬥機成為一個大型綜合感測器。」
2010年，美國空軍發佈《下一代戰術飛機裝備與技術概念研究》能力諮詢書，組建第六代戰機辦公室，正式啟動第六代戰機的概念研究。2011年，美國空軍向各大戰機生產商發出了諮詢通告，要求提供「下一代戰術飛機系統」的型態構想與技術等。2012年，美國國防部先進研究計劃局（DARPA）受命研究「下一代空優概念」。
2016年5月，美國空軍「空優2030」專案組（ECCT）經過一年研究，提交了《2030年空優飛行規劃》，提出了「穿透性制空（PCA）」概念。在未來面對軍事強國日益發展的「反介入/區域拒止（A2/AD）」能力時，美軍的火力投送能力將受限，「數量優勢」將不斷喪失。
正如美國蘭德公司（RAND）在《中美軍事平衡計分卡》報告中所說：「在中、美於台灣海峽、南海群島衝突中，從1996年到現在，美國的絕對空中優勢能力正逐漸喪失。」因而美軍需要「在2030年強對抗和高威脅複雜戰場環境下，能夠深入敵方強大的空防系統，有效偵測、有效打擊，確保聯合作戰所要求的時域和空域中空中優勢的能力解決方案」。亦即「穿透」對手防空體系，抵達其核心區域，並解決掉一路上碰到的所有威脅，這是美國空軍對第六代戰機最基本的需求。在中美關係日益惡化的今天，全面壓制中方的殲-20，恐怕正是美國第六代戰機的基本需求。 （相關報導： 美軍F-15戰鬥機擦肩而過！伊朗民航機緊急下墜 機上乘客驚魂受傷 ｜ 更多文章 ）
與此同時，2010年美國海軍也開始了自己的第六代戰機F/A-XX開發。2012年4月，美國海軍正式發出F/A-XX的專案資訊，要求F/A-XX必須具備空中優勢作戰之外的多用途能力，用以在21世紀30年代取代美國海軍目前服役的F/A-18E/F戰鬥機和EA-18G電戰機。據悉，F/A-XX將由美國國防先進研究計劃局發起，並領導海、空軍的第六代戰鬥機發展。
