最後，殲-15D於2016年10月首飛。這是一種源自雙座殲-15S的電子戰變體，也保留了相同的滑越起飛機制。它與標準殲-15A/S相區別的改進包括與殲-16D陸基改型（源自殲-16）相一致的改進，包括改進了天線罩，拆除了內部機炮，以及增加了翼尖吊艙，很可能是電子情報設備。這款飛機由AL-31發動機提供動力。目前只有一架殲-15D被證實存在，並沒有投入量產。
最近有傳聞說，在過去的一年里，一款已經做好生產準備的彈射起飛型殲-15，擁有現代航空電子設備和武器，將為正在建造中的003型航母生產。這種變體暫時被稱為殲-15B。2021年2月發布的一張最新照片顯示了一架正在製造的“側翼”飛機的座艙和艙蓋，誘人地展示了一個座艙蓋把手，這是彈射起飛的戰鬥機所具備的，能讓飛行員在彈射器彈射時穩定自己。該飛機還具備一款在過去的國產“側翼”戰鬥機上沒有見過的新型平視顯示器。這架飛機被認為很可能是殲-15B。
美媒報道稱，生產和採購彈射型殲-15是合理的，因為它將釋放戰鬥機在更寬泛的條件下以最大起飛重量和有效載荷起飛的靈活性，並與中國海軍未來的彈射起飛型航母相匹配。換言之，所有滑越起飛型的殲-15都只能在遼寧艦和山東艦上運行，不能在未來的彈射起飛型航母（不管最終會有多少艘）上使用。另一方面，彈射起飛型的殲-15B理論上可以在滑越起飛和彈射起飛兩種航母上運行。
預計中國推出殲-15B的時機將使其能夠獲得最新一代國產航空電子設備和武器，可能擁有與殲-16和殲-10C等4.5代飛機相同的能力。一個合理的航空電子設備升級包可能包括一台AESA雷達、新的數據鏈設備、新的無源傳感器和一個電子戰套件，它將配備的武器包括但不限於目前最先進的空對空導彈，如霹靂-15和霹靂-10，並與未來的空中優勢和打擊武器兼容。
這樣的殲-15B將有很長的服役期，與未來的第五代艦載戰鬥機殲-XY相輔相成，與美國海軍將“超級大黃蜂”Block III與F-35C搭配沒有什麼不同。大規模生產彈射起飛的殲-15B也可以促進彈射起飛型的殲-15D和殲-15S的量產，這些變型都是從同一架經過驗證的飛機上衍生出來的。
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