殲-20作爲世界上第三款服役的隱身戰鬥機，距離它的首飛時間已經過去了10年，如今許多與首飛有關的事情也已經逐步公開。2011年1月11日，殲-20戰鬥機成功進行了首飛，由於殲-20的首飛時間定格了在2011年1月11日下午1點11分，許多人認爲這是爲了突出“八一”，特意選擇了這個時間點首飛。然而根據殲-20總設計師楊偉回憶：殲-20的首飛時間原本定在2011年1月6日，但是卻因爲一件突發的事而耽擱了。

原來在2011年1月6日當天，試飛站機械分隊的機械員王小波在檢查即將首飛的2001號殲20原型機時，發現殲-20的右側發動機有一處漏油，對於一款採用大量新技術的戰鬥機來說，首飛容不得一絲馬虎，王小波馬上將情況上報，地勤人員迅速對原型機進行故障排查，當年晚上8點確定了故障原因，經過檢查、更換零件、驗證等一系列修復工作，右側發動機的故障終於被排除了。楊偉在事後感慨道：“幸虧機械員及時發現。”後來殲-20首飛成功後，楊偉還親自爲這名機械員請功。

而在殲-20的發動機故障排除時，已經是晚上8點多了，殲-20的首飛時間只能被推遲，於是試飛基地的氣象臺長陽凌帶領團隊每天分析上千張氣象圖表，在最新的數值預報資料基礎上，確定1月11日爲最佳可飛日，於是殲-20的首飛日期陰差陽錯變成了2011年1月11日。當天在首席試飛員李剛的駕駛下，2001號原型機成功進行了首飛，李剛在後來回憶：“由於多種變量被鎖定，第一次試飛無法發揮出殲-20氣動佈局的全部潛力，因此無法盡情發揮，不過癮！”

殲-20由於採用了“升力體鴨式邊條翼佈局”，機體能夠產生非常複雜的複合渦流，這些渦流利用好了可以有效提升殲-20的升力係數，從而讓殲-20具備極佳的飛行性能。想要利用好這麼複雜的渦流，除了對氣動佈局的有非常苛刻的要求外，還要求殲-20的飛控系統能夠駕馭這些渦流，從而最大程度發揮渦流的優勢。目前來看殲-20對渦流的利用近乎完美，最大升力係數達到2.0，比蘇-27還要高，並且具備非常優秀的超音速機動性能。

在殲-20首飛時，由於當時的渦扇-10發動機還沒有完全成熟，因此殲-20使用的是AL-31發動機進行試飛。AL-31發動機作爲蘇-27系列戰機的標準動力，可靠性相對較高，但是一直存在一個無法改善的問題，那就是“關鍵軸承潤滑失效”，有時會導致主軸被卡死並造成發動機空中停車，漏油很可能就是AL-31的潤滑系統故障導致的。殲-10戰鬥機首飛前，也曾經出現過漏油的情況，不過如今的殲-20已經開始換裝渦扇-10發動機，已經不存在這種情況了。