第二代战斗机是第二代超音速战斗机。各国因第一代战斗机的升限、加速性、爬升率不够高，武器系统和机载设备相对简单，因而作战能力仍有很大不足之处。为此，50年代后期各国开始发展第二代超音速战斗机，强调所谓“高空高速”，升限可达20000米以上，最大速度超过两倍音速；个别的高空截击机的升限高达30000米，速度超过3倍音速。

第一代超音速战斗机的性能仍然偏低，速度不够，第二代超音速战斗机出现于50年代末和60年代初。代表机型包括美国F-104“战星”式；英国“闪电”式；法国的“幻影”Ⅲ和“幻影”F1；瑞典的萨伯-37；前苏联的米格-21、米格-23和苏-19；中国在米格-21基础上研制的歼-7、在米格-19基础上研制的歼-6。

为保证性能要求，在气动设计上这一代已过渡到头部尖锐、两侧进气，为改善低速性能有的采用了可变后掠翼。在翼型上，开始采用较薄的超音速翼型。这种翼型前缘尖锐、上下对称，常见的有菱形翼型、六面形翼型、双凸翼型。

第二代战斗机的空战武器主要是第二代空对空导弹，并装有第二代雷达，有的还装备了有拦射能力的火力控制系统。第二代超音速战斗机速度快、升限高、火力强，因而作战能力大大提高，它的出现使第一代超音速战斗机逐步退出历史舞台。

朝鲜战争结束后，美国军方的专家对战争中的空战战例进行了总结，对空战理论和战斗机的发展方向进行了研讨，得到了这样一些观点和看法：

1．由于在朝鲜战争中吃尽了米格-15的苦头，所以他们认为飞机的最大速度是决定空中优势的主要因素，为了使飞机具有高速性能，可以牺牲其爬升性能和盘旋性能；

2．对前线战场及敌方机动目标实施战术轰炸，是空军在战争中的重要职能，而轰炸机恶劣的机动性又使它成为敌方最容易对付的目标，因此轰炸任务往往需要大量的护航战斗机，不仅使战争花费大增，而且还是无法避免伤亡。因此专家们主张研制多用途飞机，使飞机兼有空战和对地攻击能力，实质上是倾向于研制战斗轰炸机；

3．主张放弃编队空战，截击机的战术是利用速度优势追击目标。截击机实施攻击时，其飞行动作“平直化”，即不需要进行高过载机动，并力求一次攻击结束战斗；

4．自从空空导弹进入服役并取得战绩之后，有人就认为航炮在空战中已无法发挥作用，因此航炮的作用被极大的贬低和忽视，以至在研制战斗机时甚至提出不装航炮；

5．认识到了航空电子设备在提高武器装备效能中的地位，加大了在航空电子设备上的投入。

飞机设计师们就是按照上述这些作战思想和想法研制了第二代战斗机。这一代战斗机的最大平飞速度达到了2倍音速。采用大推力涡轮喷气发动机，开始装备独立的航空电子设备系统，如单脉冲雷达、导航计算机、惯性导航系统等等。第二代战斗机具有全天候作战能力，装备了中距空空导弹，而且兼顾对地攻击，对地攻击能力较强。第二代战斗机的机载电子设备和武器系统的性能有了较大改进，飞机的重型化倾向明显。

第二代战斗机参加了越南战争和其它的一些局部战争，接受了实战的考验，结果却发现它们并不能满足实战的要求，因为作战方式和以前预想的已经发生了很大的变化。高空高速并不是空战的主要范围，因此第二代飞机的性能优点并不是决定空战胜负的决定性因素。第二代战斗机的主要代表机型有前苏联的米格-21以及美国的F-104和F-4，它们各自形成了“轻-重”搭配的系列战斗机格局。美、俄两国的第二代战斗机早已经退役，但是在广大的发展中国家第二代战斗机仍然在广泛的使用，例如法国的“幻影”III、“幻影”F1和瑞典的Saab-37等等。

米格-21、米格-19、苏-7F-8、F-11、F-100、F-102、F-104、F-105等。

还有第二代战斗机在一些国家中服役，比如说印度、伊朗、朝鲜以及非洲部分国家等等。那为什么还有那么多的第二代战斗机在服役。这是因为可能有些国家国防经费不够。可能还没有过多的其他战斗机在服役。

第二代战斗机填补了没有其它战斗机服役的空白。虽然第二代战斗机与后辈第三、四代战斗机对比，相差甚远。但是它经过了武器与航电系统的改进，空战效果同样出色。比如说中国，中国二代机歼-8战斗机，外挂四枚空空导弹。美国三代机F/A-18，也外挂四枚空空导弹。它们的空中作战能力大体上都是差不多的。有时候，二代机也可以为三代机和四代机做掩护，还凭借着武器数量多的优势，攻击敌人的运输机这一类的军机。