弃欧亲美的技术选择KF-X计划的最初目标是研制一款双发单座的第四代战斗机，其隐身能力要大大优于当前法国的“阵风”和欧洲的“台风”战斗机，但是比F-35稍差。在KF-X的概念设计阶段，韩国著名大学——建国大学武器概念与应用研究中心曾提出建议，KF-X的综合性能要明显优于最新型的F-16，航程增加50%，机体寿命增加34%，装备有源相控阵雷达系统（AESA）以及更先进的航电系统、电子战系统和更加高效的数据链系统。更为关键的是，KF-X装备两台发动机，总推力不低于220千牛，这样可以保证该机具备超声速巡航能力。不过，韩国空军后来降低对KF-X的性能——将该机定义为具备一定隐身能力的3.5代战斗机。
在KF-X项目启动时，韩国国防部曾对本国航空研发和制造实力进行摸底，以确定该项目的发展路径。摸底的结果显示，韩国已经拥有KF-X项目所需的63%的技术，其他的则需要通过对外合作来获得。所以，为了促进合作过程中的技术转让，韩国国防发展局（ADD）在2012年到2013年之间先后提出了两个KF-X设计概念：类似于F-35的C103，以及类似于欧洲“台风”战斗机采用鸭式布局的C203。这个用意很明显，即最终选择哪个方案要取决于该项目是同美国还是欧洲合作。
在ADD提出两个设计方案之后不久，KAI在韩国国防采购计划管理局（DAPA）的支持下，提出了C501方案（也称KFX-E）。该方案是一个外形尺寸相对较小，采用单发布局的低成本方案，整体性能与F-16相当。但是韩国空军更倾向于双发设计，因为其安全性更高，载荷能力和综合性能也更强，印尼空军也认为单发布局不适合印尼广袤的领空，所以C501方案很快就被放弃了。
2014年，韩国和印尼最终选择了C103方案，同时作为韩国采购F-35战斗机合同的一部分，洛克希德·马丁公司答应向韩国转让20多项相关技术。不过，包括AESA雷达、红外搜索与跟踪（IRST）系统、光电目标跟踪设备、机载无线干扰系统在内的4项技术被美国政府命令禁止转让。韩国决定由国内研究机构负责开发上述技术，或者通过其他的合作途径获取这些技术。
对于韩国来说，研制KF-X的难度与之前的T-50高级教练机项目相比完全是两个量级。所以自2001年该项目首次公开到现在，期间因为合作伙伴的变化、国内执政者的变动、关键技术卡壳等原因，导致项目多次拖延。2013年3月，朴槿惠当选韩国总统，该项目一度因为财务问题被推迟了18个月，差一点胎死腹中。
所以在2013年5月30日，当时的EADS（即现在的空客集团）曾经向韩国示好，表示如果韩国空军在F-X计划的第三阶段选购“台风”战斗机，EADS将出资20亿美元参与KF-X项目。然而在2017年9月，韩国空军在F-X计划第三阶段采购中最终选择购买40架F-35战斗机，EADS随即收回了之前的全部承诺。
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