Máy bay tàng hình là loại máy bay chiến đấu quân sự được thiết kế dựa trên kỹ thuật tàng hình. Chỉ có điều, sự “Tàng hình” của máy bay tàng hình chỉ là cách nói ví von mà không có nghĩa là mắt thường không thể nhìn thấy nó, mà chỉ là tàng hình đối với sóng của rađa.

Chùm sóng điện từ do rađa phát ra có một đặc điểm: Chỉ khi chùm phản xạ mà nó sinh ra men theo hướng chiếu của chùm song nên bị ăngten của rađa thu được, đồng thời trên màn huỳnh quang của rađa hiện lên một điểm sáng. Mặt cắt tán xạ của rađa trên máy bay càng nhỏ thì tỉ lệ thu được hình ảnh của nó trên rađa càng nhỏ. Mặt cắt tán xạ rađa của máy bay ném bom tàng hình R 117A do Mỹ chế tạo chỉ từ 0,01 m2, chỉ là 0,01 ~ 0,1%, do vậy nó giống như tàng hình thực sự, có thể vượt qua kiểm soát của mọi ra đa.

Máy bay tàng hình có thể tàng hình được là do áp dụng một loạt các kỹ thuật tàng hình cao cấp và hiện đại nhất, trong đó bao gồm tàng hình phẩn khung và vỏ ngoài máy bay, vật liệu sơn ngoài làm tàng hình bề mặt, ngoại hình có kết cấu tàng hình, kỹ thuật làm giảm bức xạ hồng ngoại, kỹ thuật giảm thanh, kỹ thuật nhiễu điện tử. Vật liệu chế tạo làm tàng hình vỏ ngoài và khung máy bay có nhiều loại, trong đó được dùng nhiều nhất là nguyên liệu phức hợp bằng vật liệu cacbon trộn nhựa cây, nguyên liệu phức hợp cacbua silic tăng thêm nhựa cây. Những loại vật liệu phức hợp này có tính chất cứng, trọng lượng nhẹ, có thể hấp thụ được sóng rađa. Máy bay ném bom tàng hình B -2 của Mỹ ở lớp vỏ ngoài còn sử dụng vật liệu kiểu tổ ong làm lớp vải vót để nâng cao hơn khả năng hấp thụ sóng rađa. Để thu được hiệu quả tàng hình cao nhất, toàn bộ bề mặt ngoài máy bay còn sơn một lớp sơn tàng hình bằng bột mịn Niken Coban hoặc kim loại và kim loại đã oxy hoá. Lớp sơn này có thể làm tổn hao sóng rađa chiếu xạ lên làm nó bị hấp thụ, có tác dụng làm trong sóng; Còn có một chất liệu muối kiềm có thể nhanh chóng chuyển sóng rađa chiếu tới thành nhiệt năng mà không sinh ra sóng phản xạ.

Ngoài vận dụng các chất liệu tàng hình, máy bay tàng hình còn có một mấu chốt quan trọng là: Kết cấu ngoại hình đặc biệt của nó cũng có thể tàng hình. Thông thường, thân máy bay có hình trụ tròn và thân, cánh, đuôi tạo thành một kết cấu liên tiếp, đều có thể làm cho sóng rađa sinh ra quay trở lại rađa và thu sóng phản xạ của ăngten. Các nhà thiết kế máy bay tàng hình đã phát hiện ra rằng nếu biến đổi hình trụ tròn của thân máy bay thành hình mặt cắt, hình chóp, chóp nhọn, hoặc biến phẩn tiếp nối giữa cánh và thân thành hình ống tròn, tạo thành hình máy bay đặc thù có sự hoà hợp giữa thân và cánh, bỏ đi phẩn đuôi cánh, thay đổi sử dụng phẩn đuôi chữ V lệch, thân và cánh không bố trí giá treo đạn đạo… thì đều có thể phá vỡ tác dụng của sóng phản hồi do rađa sinh ra, làm cho sóng phản hồi đó yếu đi, thậm chí hẩu như không có. Máy bay tàng hình F – 117 A và B 2là sự tống hợp thiết kế của những đặc điểm trên. Máy bay ném bon tàng hình B – 2 có cánh dài 52,43 m, thân dài 21 m, loại máy bay lớn như thế mà mặt cắt tán xạ chỉ có 0,05m2, hiệu quả tàng hình rất cao.

Do thiết bị tìm kiếm máy bay ngoài rađa còn có máy tìm kiếm hồng ngoại, nên máy b ay tàng hình ngoài nhiệm vụ tàng hình với rađa còn phải tàng hình với máy thăm dò hồng ngoại. Phương pháp là bố trí miệng nhận và thoát khí của động cơ máy bay ở phẩn đỉnh của máy bay và tại lỗ thoát khí lại lắp đặt máy thải khí và thiết bị hút nhiệt để thải nguồn nhiệt ở miệng động cơ, không để máy thăm dò hồng ngoại trên mặt đất dò được bức xạ hồng ngoại của máy bay. Còn về tiếng ồn do máy bay sinh ra trong quá trình bay, có thể giải quyết thông qua thiết bị hút âm hoặc thiết kế một loại động cơ có âm thanh rất nhỏ.