9月21日上午，中国航母“辽宁舰”顺利完成预定试验任务后，返航停靠青岛某军港。自“辽宁”舰下水以来，此次海试持续时间最长、航程最远。在这次试航中，舰上多架歼-15舰载机完成了长、短跑道最大重量起降等体现航母战斗力的重要科目。“辽宁舰”还进行了复杂气象条件下，短时连续起飞和回收多型舰载机的科目，也显示出中国航母在复杂海况下应对高强度海上作战环境的能力。而歼-15挂装多种模拟弹药，展示了中国航母强大的对空、对海、对地攻击能力。
媒体披露的图片和视频显示，歼-15至少利用机腹、机翼的6个挂点分别挂装了航空炸弹、“鹰击”-83反舰导弹和 “霹雳”系列空对空格斗导弹的模拟弹，在“辽宁舰”上完成了多次滑跃起飞和阻拦降落。值得关注的是，歼-15在翼尖挂装空对空格斗导弹的情况下，还携带了2枚反舰导弹或重型炸弹。 “俄罗斯之声”网站称，俄海军苏-33舰载机从航母起飞时甚至不能加满燃油，只能携带重量较轻的空对空导弹，充当截击机的角色；但中国制造的歼-15可携带制导炸弹和反舰巡航导弹，显然是一种多功能舰载机。日本《外交学者》刊文称，歼-15挂装空对空导弹，可大幅延伸航母编队的对空火力打击范围。据以色列《防务动态》杂志网站报道，虽然歼-15将以防空作战为首要任务，但也会兼顾攻击职能。美国“全球安全”网站报道称，具备超音速突防能力的 “鹰击”-83空射反舰导弹早在2002年就由中国的歼轰-7战机完成了首次试射，其射程约为250公里，这大大超出了美国情报机构以前的预测。
军事分析人士指出，歼-15的性能已达到美国海军F/A-18“大黄蜂”的水平，整体战斗力远超印度海军的米格-29K舰载机。不久的将来，以搭载歼-15的“辽宁舰”为核心，搭配052D型驱逐舰、新式护卫舰和核潜艇，中国海军会打造出亚洲最强大的航母编队。
歼-15完成多武器构型起降试验，标志着中国航母编队即将具备海空、海陆一体化作战能力。航母及其配套的舰载机成熟前，中国海军的作战核心是驱护舰队。虽然先进相控阵雷达技术、导弹垂直发射技术的引进，已令中国驱护舰队的攻防能力大增，但面临对手先进陆基战斗机、舰载机多批次突防时，舰队自身的防空火力仍难以招架。
全副武装的歼-15具备驻舰作战能力后，不仅可大幅拓展舰队的“防空火力圈”，在敌机靠近前将其驱离或击落；还可顶替水面舰艇执行反舰作战任务，为舰队增添一种打得更远、突防能力更强的打击手段。在歼-15的带动下，水面舰艇编队将从平面化的作战力量，升级为具备海空一体化作战能力的作战力量。携带精确制导炸弹的歼-15还可掩护海军陆战队实施两栖登陆、夺岛作战。
