KF-21与第5代隐身战斗机的最大区别是无弹仓设计，采用外挂方式携带武器等载荷。全机有6个翼下外挂点、4个机腹半埋外挂点和2个机侧传感器外挂点。在全挂载状态下，机身雷达反射面积将变大。
动力与航电系统方面，KF-21采用双发布局，安装2台美国通用电气公司的F414-GE-400K型涡轮风扇发动机。在其驱动下，KF-21最高时速1.8马赫，虽仍不具备高空高速与超音速巡航性能，但足以为执行任务提供可靠的动力输出。
KF-21采用国产有源相控阵雷达，由韩国防部下属国防科学研究所主导开发，韩华系统公司具体研制。另据此前瑞典萨博集团消息，这一技术来自该公司的转让。分析认为，考虑到美国此前拒绝向韩国提供有源相控阵雷达技术，韩国从欧洲寻求支持亦在情理之中。
除雷达外，KF-21座舱前方还安装有红外跟踪与搜索系统。该系统通过被动探测红外辐射跟踪目标，具有较好的隐蔽性，并能引导空空导弹进行攻击，目前已成为各国先进战机标配。它可以在雷达不开机的情况下搜索目标，帮助战机隐蔽接敌。另外，KF-21的两个机侧传感器外挂点还可挂载各种电子吊舱，增强态势感知和电子对抗能力。
KF-21配有先进玻璃座舱，采用整块多功能彩色显示屏，代替了传统的仪表盘和小尺寸显示屏。另外，原型机上还配备新型衍射平显系统，飞行员也将配备头盔瞄准系统，以增强近距离空战中的快速反应能力。
武器系统方面，据报道，首批量产型KF-21仅具备空对空作战能力，挂载“流星”中远程空空导弹和IRIS-T近距空空导弹。前者射程超过100千米，后者拥有红外导引头和矢量推进发动机，两种导弹搭配使用，将使KF-21具备较强的空战能力。未来第二批KF-21将增加空对地作战能力，配备各种精确制导炸弹和反坦克集束炸弹，甚至空对地巡航导弹等。此外，KF-21机身上部右侧内部还有一门M61A1型20毫米“火神”航炮。由于该炮被布置在左侧进气道上方，且炮口未进行隐身处理，增加了机体的雷达反射面积。
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