I ett uttalande
, Nato beskrev saudiskfödd Sakhar al-Taifi som gruppens näst högsta person i Afghanistan.
Han förde befäl över utländska rebeller och riktade attacker mot koalitionsstyrkor och afghanska styrkor, sades det i uttalandet.
Men talibanska källor i Kunar förnekar att Al-Taifi dödades och hävdar att han lämnade området för tre månader sedan.
Sakhar al-Taifi dog i "ett precisionsanfall" i Watapur-distriktet Kunarprovinsen på söndag kväll, enligt Natos uttalande. En annan medlem av al-Qaida dödades samtidigt.
Men talibanernas talesman Zabiullah Mujahid berättade för Afghanistans islamiska nyhetsbyrå att en bombräd i området hade dödat två afghanska talibaner.
"Det finns inga al-Qaida soldater i Watapur och ingen utländsk medborgare dödades där", sade han.
Al-Taifi, som också gick under namnen Mustaq och Nasim, ordnade så att vapen och rebelliska fighters skulle transporteras till Afghanistan, säger Nato.
Han uppges ha starka kopplingar till talibanstyrkor i området.
Högre underrättelsetjänstemän har berättat för BBC: s Bilal Sarwary att al-Taifi hade expertis i att tillverka vägbomber och självmordsvästar, men att han också finansierade och utbildade självmordsförövare i Kunar.
Al-Taifi ersatte al-Qaidas befälhavare Abu Ikhlas al-Masri som tillfångatogs i Afghanistans instabila Kunarprovinsen.
Nato beräknar att det finns färre än 100 al-Qaida-agenter i landet. Men gränsen till Pakistan där kämparna opererar är porös, säger BBC: s Quentin Sommerville i Kabul.
Trupper på plats rapporterar ofta att de hör arabisktalande rebellers röster över radio - när de gör det, utlöses omedelbara attacker mot dessa platser, säger han.
Kunar har alltid varit känd som en konfliktdegel - en tillflyktsort för millitaner i nordöstra hörnet av Afghanistan och gränsar till Pakistans stamområden.
Korrespondenter säger att det är en av de första hamnarna för anrop för rebeller som korsar bergspassen från Pakistan.
Bland de många  
          Handlingar som beslagtagits från anläggningen
 av Osama bin Ladin i Pakistan efter att han dödades i maj förra året var ett brev till Atiya Abdul Rahman, al-Qaidas bästa operativa planerare, där al-Qaidas ledare rådde militanter att söka skydd i Kunar på grund av sin terräng.
"Kunar är mer befäst på grund av dess grövre terräng och många berg, floder och träd, och det kan rymma hundratals bröder utan att bli upptäckt av fienden. Detta kommer att försvara bröderna från flygplanet, skrev han.
En av de högsta al-Qaida-personerna i Afghanistan dödades i en flygstrejk, säger Nato-ledda styrkor.