航空母舰的舰载机是要经过严格的论证，并进行专门设计或经过舰用化改装后才能上舰的。那么，现代航空母舰上一般都配置什么样的舰载机呢？
首先是战斗机。战斗机是用来进行空战的作战飞机，我国习惯上又称歼击机。保证航空母舰的安全是保持航空母舰战斗力的基本前提。现代海上作战，空中威胁是首先需要解决的问题。因此，在航空母舰上配置一定数量的战斗机，用以歼灭敌机和其他空袭武器，保证航空母舰和编队中其他水面舰艇的安全，夺取局部制空权，是航空母舰的舰载机配置的常用做法。如美国海军在航空母舰上曾经配置的f-14“雄猫”战斗机，英国海军的frs-1“海鹞”战斗机以及俄罗斯的苏-33“超侧卫”战斗机等。
现代航空母舰配置的战斗机通常由多用途战斗/攻击机兼任。多用途作战飞机通常兼备战斗机和攻击机的特点，既有战斗机的高速飞行和空中格斗的能力，又有较好的远距离对海（地）攻击的能力。如美国航空母舰上配置的f/a-18e/f“超级大黄蜂”战斗/攻击机，既可以担负攻击任务，同时又是制空作战的主力战机。采用多用途战斗/攻击机的目的，是在携载飞机数量固定的情况下，尽可能增加执行战斗机任务的数量。如一艘航空母舰能够携载60架战斗机和攻击机，平均分的话执行战斗任务和执行攻击任务的飞机都只有30架。如果采用多用途战斗/攻击机，则执行两种任务的飞机最多可达到60架，大大增加了舰载机的作战能力。
其次是攻击机。航空母舰是一种攻击性武器系统，从航空母舰的主要使命来看，舰载攻击机是其具备进攻作战能力的核心力量，因而攻击机无可争辩地成为航空母舰最重要的舰载机种之一。现代舰载攻击机大多可以全天候活动，具有优良的低空、超低空飞行性能，航程远、装载量大，可携带多种攻击武器，其前部的关键部位均有装甲保护。攻击机是现代航空母舰用来对水面或地面目标进行攻击的主要武器，航空母舰携载攻击机的数量，一定程度上决定了航空母舰的对海进攻作战能力。因此，一方面大力提高攻击机的综合作战能力，另一方面尽可能配置数量较多的攻击机，是航空母舰提高作战能力的常用做法。美国20世纪90年代的a-6e“入侵者”是典型的舰载型攻击机。如前所述，舰载攻击机通常被多用途舰载机所代替，如美国的f/a-18“大黄蜂”战斗/攻击机。
第三是预警机。航空母舰目标庞大，如果不能实现大大超过反舰导弹射程的远距离预警，航空母舰及其编队的生存就会受到严重威胁，因此航空母舰必须利用其舰载预警机前出至一定距离，在威胁方向上为航空母舰实施空中早期预警。预警机通常装有专门的雷达天线，可以实现较远距离的地海、对空目标探测，并可对目标进行敌我识别，判定目标的高度、方位距离和速度，并同时跟踪数百个目标。如美国的e-2c“鹰眼”预警机，该机最大巡航速度580千米/小时，实用升限9390米，续航时间6小时以上，在它飞行高度9000米时，雷达探测距离为560千米。以雷达和被动电波探测时，可以监视高度30000米，半径为450千米的整个区域，并可跟踪2000个目标，同时处理100个目标的数据。由此可见，现代条件下海上作战，预警机的作用是极其重要的，它能提前发现各种来袭目标，通过数据链向航空母舰提供目标有关的数据，保证航空母舰有充足的抗击准备时间，同时它又能直接指挥舰载机在空中作战，因而是现代海战条件下航空母舰不可缺少的重要机种。
第四是电子战斗机。电子战斗机的主要任务是为了航空母舰及其编队中的其他兵力担负电子侦察和战术电子干扰。进攻作战中，电子战飞机是编组兵力中必不可少的机种。通常电子战飞机伴随攻击机一起行动，在主要攻击行动前对敌方雷达和作战系统实施干扰和欺骗，使敌方的防御设施处于瘫痪状态，从而为主要攻击小组的攻击行动创造有利条件。电子战飞机一般可用攻击机或其他飞机改装，如美国的ea-6b“徘徊者”就是由a-6型攻击机改装而成的。
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