机载雷达是战斗机探测和跟踪目标的最主要的探测系统，它能全天侯工作，不受昼夜或气象条件的限制。雷达发出的电磁波束在空中扫描，不仅能探测目标的方位，还能探测它的距离和速度。
现代战斗机雷达大都采用脉冲多普勒体制，利用运动目标多普勒效应产生频移，将地面杂波滤掉，因而能下视工作，看清超低空飞行的目标。
机载雷达不仅能探测空中目标，还可探测地面目标，具有多种工作模式。空对空工作模式包括：搜索、多目标跟踪、边扫边跟、导弹导引等。空对地模式包括空地测距、地形测绘、地形跟随与回避。
机载雷达一般由天线、发射机、接收机、数字信号处理机和计算机等组成。天线安装在飞机机头的雷达罩内。目前大多数飞机仍采用机械扫描天线，有一些飞机已采用电子扫描的无源相控阵技术，而最新的则是有源相控阵。有源相控阵天线的优点是探测距离远、可靠性高、隐身特性好，并能同时以多种模式工作。