2014年1月17日，国内著名军事论坛网站出现一张据称为歼20新原型机的图片，这架编号为2011的新歼20飞机，采用了类似于F-22战斗机的灰色迷彩涂装，这明显不同于2001号歼20的黑白双色涂装和2002号歼20的黑色涂装。据在场人士透露，新版歼20在外观上至少有8到10处与歼20前两架验证机不同。
据外媒称，歼-20战斗机的之所以采用2011这个编号，是因为201X表示歼-20原型机批次，而编号后面的11表示第01批首架，所谓的第01批次就是指歼-20战斗机的原型机批次，歼-20战斗机此前出现的2001和2002号飞机为该机的验证机，也就是所谓的718工程验证机，这些飞机被认为是歼-20战机的第00批次。消息人士称，在气动外形和总体结构上，歼-20战机的第01批次原型机只要不发现比较重大的问题，基本上就不会再有大的改动。所以，第01批次也可以理解为歼-20战机的全状态原型机批次。
2011号飞机的变化很大，这些变化显示歼20战机已经正式进入到原型机阶段，而之前的两架飞机为验证机阶段。2011号机的主要改进如下：1、主翼动作筒缩小。2、进气口前缘下倾并与机背融合。3、机头下方安装有黄色EOTS传感器(可能为预留位置)。4、垂直尾翼切尖。5、背部伞舱改进。6、发动机尾喷管缩短几乎完全被腹鳍遮挡，喷管有锯齿。7、整体式座舱盖加装加强框，座舱盖加装导爆索 改为穿盖式弹射。 8、2011为银灰色空优迷彩涂装，2002为黑色涂装。