Исследования на первом уровне проводятся с целью выработки рациональных способов боевых действий, проведения сравнительного анализа истребительных комплексов и уточнения требований к характеристикам отдельных подсистем истребителя. На втором уровне осуществляется оценка эффективности истребителя-перехватчика в групповом воздушном бою с противником. Перед исследователями на этом уровне ставятся задачи отработки требований к техническим средствам обеспечения групповых действий и оценки эффективности этих средств, а также выработки тактики воздушных боев. На третьем уровне оценивается боевая эффективность одиночного истребителя; исследования проводятся с целью выбора технических решений при разработке и модернизации истребителей, определения соответствия их характеристик заданным требованиям, сравнительного анализа истребителей и их подсистем. На четвертом уровне проводится оценка степени совершенства отдельных подсистем и их математического обеспечения по частным показателям в типовых условиях боевого применения.
Научно-технической базой создания и развития реактивной ракетной истребительной авиации явились значительные достижения в таких областях науки и техники, как аэродинамика, прочность авиационных конструкций, авиационное материаловедение, двигателестроение, радиотехника, радиолокация, вычислительная техника, эффективность и системные исследования. В области аэродинамики были разработаны общие принципы компоновки скоростных околозвуковых и сверхзвуковых самолетов, практические решения при проектировании отдельных элементов самолета (крыла, фюзеляжа, оперения). В ЦАГИ были созданы специальные профили крыла, которые позволили достигнуть больших скоростей полета и обеспечить хорошие свойства самолета на других режимах, особенно при посадке. Интенсивные работы, проводимые ЦАГИ и другими НИИ, дали возможность в короткие сроки решить проблемы по преодолению затягивания самолета в пикирование, улучшению управляемости, устранению колебаний различных видов и т. д. Основное внимание при решении вопросов прочности было обращено на учет влияния сжимаемости воздуха при нормировании нагрузок и при решении проблем аэроупругости, а также на разработку методов расчета на прочность стреловидного крыла.
Единая система управления авиацией ПВО обеспечивает управление авиационным комплексом перехвата (АКП) на всех этапах его полета, начиная от подготовки и выполнения взлета, полета в зоне аэродромных средств, выполнения заданной боевой задачи и завершая приводом самолета в зону аэродрома и обеспечением его посадки. Управление АКП на разных этапах его полета производится с различных командных пунктов (КП), входящих в единую систему управления и имеющих локальную зону ответственности, с передачей управления между ними по мере выхода АКП из их поля воздушной связи. Процесс управления с наземных КП боевыми действиями истребительной авиации можно разделить на три основных этапа - предварительное планирование, непосредственное планирование, реализация плана. В соответствии со структурой управления войсками и опытом боевого применения истребительной авиации система управления боевыми действиями авиации ПВО должна иметь иерархическую структуру, обеспечивающую распределение задач управления между КП различных уровней и подчинение младших КП старшим. При этом на старшие КП возлагается задача предварительного планирования, а на подчиненные младшие и истребители - задачи непосредственного планирования и реализации плана.
В 80-е годы становится недостаточным рассматривать отдельно взятый тип истребителя или системы управления, их характеристики и боевые возможности. Возникла необходимость в рассмотрении совокупности совместно используемых воздушных и наземных средств, функционально объединенных для выполнения единой боевой задачи, названной авиационным комплексом перехвата. Он включает в себя истребитель с его системами и устройствами (авиационные средства поражения, пилотажно-навигационная система, система управления вооружением и др.), средства наземного обслуживания и контроля индивидуального назначения, а также наземные и воздушные средства управления, наведения и целеуказания. Правильные сочетания возможностей бортового оборудования и вооружения с наземными и воздушными средствами управления позволили обеспечить высокую эффективность и неуязвимость самолета в боевых условиях. Истребительные авиационные комплексы ПВО при решении боевых задач применяют различные способы боевых действий]. Способ боевых действий это порядок применения сил и средств при выполнении боевой задачи.