วัตกรรมทางเทคโนโลยี

ความสำคัญในพลังของเครื่องยนต์ลูกสูบเพิ่มอย่างมากในช่วงสงคราม พี-36 ฮอว์คมี เครื่องยนต์ที่ลูกสูบเรียงกันเป็นวงกลมที่มีกำลัง 900 แรงม้า แต่ไม่นานมันก็ถูกออกแบบใหม่ให้เป็นพี-40 วอร์ฮอว์คที่มีเครื่องยนต์ลูกสูบเรียงแถวที่ให้กำลัง 820 แรงม้า ในปีพ.ศ. 2486 พี-40เอ็นรุ่นล่าสุดมีเครื่องยนต์อัลลิสันที่ให้กำลัง 1,300 แรงม้า เมื่อสิ้นสุดสงครามเครื่องฟอก-วัลฟ์ ทีเอ 152 ของเยอรมันสามารถให้กำลังได้ 2,050 แรงม้าและพี-51 มัสแตงมีเครื่องแพ็คคาร์ด วี-1650-9 ที่ให้กำลัง 2,218 แรงม้า เครื่องซูเปอร์มารีน สปิตไฟร์ มาร์ค 1 ในปีพ.ศ. 2482 มีเครื่องยนต์เมอร์ลิน 2 ของโรส์รอยซ์ที่ให้กำลัง 1,030 แรงม้า รุ่นต่อมาของมันคือสปืตไฟร์ เอฟ.มาร์ค 21 มีเครื่องยนต์กริฟฟอร 61 ของโรส์รอยซ์ที่ให้กำลัง 2,035 แรงม้า นอกจากนี้เครื่องยนต์ลูกสูบวงกลมเป็นที่ชื่นชอบในเครื่องบินขับไล่จำนวนมาก ซึ่งให้กำลังตั้งแต่ 1,100 แรงม้าจนถึง 2,090 แรงม้า

เครื่องบินขับไล่พลังเจ็ทลำแรงถูกนำมาใช้ในปีพ.ศ. 2487 และเห็นได้ชัดว่ามันดีกว่าเครื่องยนต์ลูกสูบ การออกแบบใหม่อย่างเมสเซอร์สมิต เอ็มอี 262และกลอสเตอร์ เมเทโอได้แสดงให้เห็นถึงความมีประสิทธิภาพของระบบขับเคลื่อน (เครื่องบินขับไล่เครื่องยนต์เจ็ทที่มีชื่อเสียงอย่างเมสเซอร์สมิต เอ็มอี 163 เกิดขึ้นในเวลาเดียวกันแต่ก็มีประสิทธิภาพที่น้อยกว่า) เครื่องบินขับไล่เหล่านี้จำนวนมากสามารถทำความเร็วได้มากกว่า 660 กิโลเมตรต่อชั่วโมง และเร็วพอที่จะเทียบกับความเร็วเสียง ซึ่งเกิดขึ้นเมื่อเครื่องบินดำดิ่งลงมา เบรกอากาศ (อังกฤษ: Dive brake) ถูกเพิ่มให้กับเครื่องบินขับไล่เครื่องยนต์เจ็ทหลังสงครามโลกครั้งที่สองเพื่อลดปัญหาและทำให้นักบินควบคุมเครื่องได้

อาวุธที่ทรงพลังมากขึ้นกลายมาเป็นสิ่งสำคัญในสงคราม เมื่อมันเป็นส่วนหนึ่งของเครื่องบินปีกชั้นเดียวที่ไม่ได้ถูกยิงตกง่ายๆ ด้วยปืนกล ประสบการณ์ของเยอรมันในสงครามกลางเมืองสเปนทำให้พวกเขาติดตั้งปืนใหญ่ขนาด 20 ม.ม.เข้าไปในเครื่องบินขับไล่ของพวกเขา ไม่นานทางฝ่ายอังกฤษก็ทำตามด้วยการใส่ปืนใหญ่เข้าไปในปีกของเฮอร์ริเคนและ สฟิตไฟร์ ทางอเมริกานั้นขาดแคลนอาวุธของพวกเขาเองพวกเขาจึงแทนที่ด้วยการใส่ปืนกลขนาด 12.7 ม.ม.หลายประบอกเข้าไปแทน อาวุธยังคงเพิ่มขึ้นตลอดสงครามด้วยเครื่องเอ็มอี 262 ของเยอรมันที่มีปืนใหญ่สี่กระบอกที่ปลายจมูก ปืนใหญ่นั้นยิงกระสุนระเบิดและสามารถสร้างรูบนเครื่องบินของศัตรูได้มากกว่า แค่สร้างความเสียหายเล็กๆ น้อยๆ มีการถกเถียงกันระหว่างปืนกลที่มีอัตราการยิงสูงกับปืนใหญ่ที่มีอัตราการยิง ต่ำแต่ให้การทำลายที่มากกว่า

ด้วยความต้องการการสนับสนุนทางอากาศระยใกล้ที่เพิ่มขึ้นในสมรภูมิรบ เครื่องบินขับไล่จึงมีระเบิดและถูกใช้เป็นเครื่องบินขับไล่ทิ้งระเบิด บางการออกแบบอย่างเอฟดับบลิว 190 ของเยอรมันนั้นเหมาะกับบทบาทนี้ ถึงแม้ว่านักออกแบบได้ออกแบบให้มันเป็นเครื่องบินสกัดกั้นก็ตาม ในขณะที่บรรทุกระเบิดอากาศสู่พื้นไว้ที่ใต้ปีก ความคล่องตัวของมันก็ถูกลดลงเนื่องมาจากแรงยกที่น้อยลงและแรงฉุดที่เพิ่ม ขึ้น แต่เมื่อระเบิดถูกทิ้งเครื่องบินก็จะสามารถเป็นเครื่องบินขับไล่ได้อีกครั้ง ด้วยธรรมชาติที่ยืดหยุ่นของเครื่องบินขับไล่ทิ้งระเบิดมันจึงได้ทำงานที่ พิเศษทั้งทางอากาศและพื้นดิน

เทคโนโลยีด้านเรดาร์ที่ก้าวหน้าอย่างรวดเร็วซึ่งได้พัฒนาขึ้นไม่นานก่อนสงครามโลกครั้งที่สอง มันเหมาะกับเครื่องบินขับไล่บางชนิด อย่าง เมสเซอร์สมิต บีเอฟ 110 บริสตอล บิวไฟเตอร์ เอฟ6เอฟ เฮลแคท และพี-61 แบล็ควิโดว์เพื่อ ให้พวกมันหาเป้าหมายได้ในตอนกลางคืน เยอรมันได้พัฒนาเครื่องบินทิ้งระเบิดกลางคืนมากมายเมื่อพวกเขาถูกระดมทิ้ง ระเบิดจากองทัพอากาศของอังกฤษ ทางอังกฤษที่เป็นผู้สร้างเรดาร์ขึ้นมาเป็นคนแรกให้กับเครื่องบินทิ้งระเบิด ในปีพ.ศ. 2483-2484 สูญเสียเทคโนโลยีของพวกเขาให้กับกองทัพอากาศเยอรมัน เนื่องมาจากเรดาร์ใช้อย่างในตอนนั้นมันจึงถูกติดตั้งกับเครื่องบินที่มี 2-3 ที่นั่งเพื่อให้มีผู้ใช้เรดาร์ที่ฝึกมาโดยเฉพาะ