2003年（平成15年）4月、グループ事業の再編が行われ、ジャパンエナジーがジャパンエナジー電子材料（JE電子）に社名を変更、石油事業を分割し2代目となる株式会社ジャパンエナジーを設立した。これにより、新日鉱ホールディングスの傘下には日鉱金属とJE電子が並び、JE電子の下にジャパンエナジーと日鉱マテリアルズが置かれる形となった。同年10月、JE電子が新日鉱ホールディングスに合併し、JE電子の傘下であったジャパンエナジーと日鉱マテリアルズが直接の子会社になった。また同時に日鉱金属から金属加工部門が日鉱金属加工株式会社として独立し、新日鉱ホールディングスの傘下にジャパンエナジー（石油事業）、日鉱金属（金属事業）、日鉱マテリアルズ（電子材料事業）、日鉱金属加工（金属加工事業）の4社が並ぶ体制となった。2006年（平成18年）4月、金属事業3社が再編が行われた。初代の日鉱金属は日鉱マテリアルズに事業を譲渡した上で新日鉱ホールディングスに合併。日鉱マテリアルズは2代目となる日鉱金属株式会社に社名を変更、日鉱金属加工を合併した。この結果、グループの企業は石油事業のジャパンエナジー、金属事業の日鉱金属の2社となった。一時期コンビニエンスストアのam/pm（現・ファミリーマート。法人としてはユニー・ファミリーマートホールディングス）を子会社として展開。GS併設用から始め、その後は都心コンビニの先駆となったが、その後全株式をレックス・ホールディングスに売却しグループから離脱した。
新日鉱ホールディングスは、日本鉱業株式会社（1929年設立）の流れを汲む、石油元売大手の株式会社ジャパンエナジーと銅製錬国内首位の日鉱金属株式会社の持株会社として2002年（平成14年）9月に発足した。なお、両社はもともと日本鉱業の石油事業と金属事業が分離したものである。日本鉱業は明治期、日立銅山を拠点とする久原鉱業に端を発し、現在の日立製作所や日産自動車を派生、昭和初期にこれらを包括する持株会社・日本産業を設立して新興財閥化（日産コンツェルン）した。戦後解体後は単独企業に戻ったが、新たに石油事業を急拡大。その後、同社の石油販売部門を分離して設立した共同石油を吸収し、同時に発祥事業である金属部門を分離して日鉱金属を設立。石油事業のみとなった日本鉱業は日鉱共石に商号を変更し、さらにジャパンエナジーに改称する。日立グループ、日産自動車グループ、その他の旧日産系各社とは現在資本関係はほとんど無いが、相互の取引を若干優先する程度の意識的なつながりはある（日産生命破綻のときなども社員の契約が多く問題化した）。
J-20とされる原型機は、ロシアスホーイのSu-57や、アメリカロッキード・マーティンのF-22 ラプターより一回り大きく見え、エンジンはロシア提供によるサトゥールン 117S（AL-41F1S）ターボファンエンジン2基を搭載している可能性を欧米メディアは伝えている。しかし、写真を見る限り排気ノズルには推力偏向機構は付けられていない。戦闘機年鑑2013-2014によると、エンジンは試作初号機ではサトゥールン 117Sターボファンエンジンが使われていると見られる。また、中国では殲撃20型用の新ターボファンエンジンWS-10Gを開発しており、試作2号機にはそのエンジンが付けられているという。「アヴィエーションウィーク&スペーステクノロジー」にて航空専門家のビル・スィートマンによると、2機の原型機は排気ノズルの形状の違いから、ひとつはAL-31Fでもうひとつは中国製のWS-10Aだという（WS-15だという資料もある）。機首の断面はF-22に似た菱形に近い形状だが、エアインテークの形状はF-22と違い、F-35のようにDSI（ダイバーターレス・スーパーソニック・インレット）を採用している。DSIはアメリカが1996年にF-16を改造してテストした技術であり、後にF-35に採用されたものであるが、最初に量産された機体は中国とパキスタンが共同開発したFC-1である。その後中国ではJ-10Bや改修されたJL-9と次々新型機に採用されており、近年の中国機の特徴の一つとなっている。DSIはステルス性に優れているが、実際に採用したF-35やFC-1の最高速度がM1.7とM1.8だった事もあり、高速時のエンジン効率が下がると言われている。しかし、F-16のテスト機で試験した時、旧式のダイバーター方式を採用した通常のF-16と同じ最高速度M2.0を達成し、通常の機体と同じ飛行性能を発揮しており、実際にどれほど飛行性能や速度に影響があるかは不明である。J-20は、翼はカナードと後縁に緩い前進角を持つデルタ翼に近い主翼を組み合わせたクロースカップルドデルタ翼を採用している。タイフーンやラファールなど、欧州機によく見られる形式であり、中国機でもJ-10が用いているが、実用化した機体の多くは単垂直尾翼で、外側に傾斜した小さめの双垂直尾翼およびベントラルフィンとの組み合わせはミコヤンの試作した1.44に近い。また、ステルス性のために、垂直尾翼およびベントラルフィンの傾斜は胴体側面の角度と等しくなっている。カナードと垂直尾翼は全遊動式であり、垂直尾翼は90度近くまで作動することからYF-23の尾翼と同様にエアブレーキの機能を持つと見られる。高速タキシー試験の写真では、その制動にドラッグシュートを使用している。ドラッグシュートは、後部胴体中央にある。また、主脚扉の前縁部には細かなギザギザがあり、これもステルス性を重視している一つの証と言えよう。オーストラリアの国防専門家であるカーロ・クーパーとピーター・ガンの性能予測では、機体の大きさはF-111（全長22.4m）並の大型機とされ、高い空戦能力の他、対地対艦攻撃能力も備えており、FB-22のような戦闘爆撃機や、多様な任務を遂行可能なマルチロール機とされる。兵装は機内収納式であり、各種ミサイルの他、「雷霆レーザー誘導爆弾」「飛騰GPS誘導爆弾」「雷石滑空誘導爆弾」などの運用能力があるとされる。また、衛星攻撃兵器も発射可能とされる。戦闘行動半径は1,800km程と長大とされる。超音速巡航能力があり、主翼後退角は43度以上で超音速飛行に有利とされる。Xバンド・レーダーに対するステルス性を特に重視しているとされ、その実力（RCS値の小ささ）はF-35やSu-57以上とされる。ただし、上記も含め2011年1月時点で出されている性能予測は、全て僅かな情報を基にした単なる推測であり、なんら具体的な根拠のあるものではない。チャイナネットでは、全長66フィート（20.12m）としている。