Phiên bản J-7I
Chengdu đã bắt đầu thiết kế cải tiến J-7 từ 1969 tới 1975. Kết quả là biến thể J-7I được đưa ra giới thiệu tháng 6 năm 1976.
J-7I khác với thiết kế cơ bản J-7 ở chỗ nó có hai nòng pháo đặt bên trong máy bay. Máy bay mang hai tên lửa không đối không tầm ngắn PL-2 (copy K-13/AA-2) dẫn đường IR. Sử dụng động cơ phản lực WP-7.
Một vài chiếc J-7I khi nghỉ hưu đã được PLAAF cải tạo trở thành máy bay không người lái làm mục tiêu để thử nghiệm vũ khí và huấn luyện. Ghế của phi công trên áy bay được bỏ đi và thay vào đó là trang bị bộ điều khiển vô tuyến điện. Máy bay mục tiêu J-7 có thể bay với vận tốc siêu âm.
Phiên bản J-7II
PLAAF không có nhu cầu với J-7I, nên sau 1970 Chengdu đã tiến hành sản xuất cung cấp phiên bản mới J-7II. Phiên bản này đã trở thành seri đầu tiên của J-7 được đưa vào sản xuất hàng loạt.
J-7II có bốn cải tiến quan trọng:
-Thứ nhất, máy bay đã thay thế hệ thông ghế phóng khẩn cấp. Ghế phóng khẩn cấp của J-7 và J-7I được copy từ thiết kế của Liên Xô trên MiG-21F-13. J-7II đã được thay thế loại ghế phóng cũ lạc hậu này bằng một hệ thống ghế phóng mới, loại ghế phóng này sử dụng động cơ rocket HTY-2 với sự an toàn cao hơn và độ đáng tin cậy lớn hơn. Đã có khoảng 300 cuộc thử nghiệm ở trên mặt đất và trên không đã chứng minh được rằng loại ghế phóng này khi phóng ở độ cao bằng 0, nó đã phóng đi với vận tốc thấp nhất 250-850km/h.
-Thứ hai, thay thế mẫu động cơ nguyên bản WP-7 bằng WP-7B, được tăng thêm về lực đẩy (lực đẩy cao nhất 12.8% và cao nhất khi sử dụng buồng đốt lần hai 70%)
-Thứ ba, thay thế thùng nhiên liệu phụ 480lit bằng thùng 720lit, bên trong máy bay có thể mang nhiều nhiên liệu hơn và tầm hoạt động được tăng lên.
-Thứ tư, đã có những cải tiến mới giúp máy bay cất cánh ở tốc độ cao trên đường băng ngắn. Máy bay có thể cất cánh ở một đoạn đường ít hơn 800m.
J-7II là một trong những phiên bản được sử dụng phổ biến trong gia đình J-7.
Phiên bản xuất khẩu F-7BF-7B là phiên bản xuất khẩu của J-7II. Máy bay cất cánh lần đầu ngày 16 tháng 5 năm 1982. Phiên bản này chỉ mang được hai quả tên lửa không đối không tầm ngắn PL-2 French Magic R.550 treo trên cánh. F-7B được cung cấp ghế phóng mới và hê thống điện tử trong buồng lái hiện đại hơn. Có 90 chiếc được xuất khẩu tới Iraq và 22 chiếc được đưa tới Sudan những năm 80.
Phiên bản J-7IIA
Phiên bản J-7IIA bay lần đầu ngày 7 tháng 3 năm 1984. J-7IIA giống tương tự J-7II, nhưng nó được cung cấp hệ thống điện tử hàng không theo công nghệ phương tây.
Phiên bản J-7IIH
J-7IIH (sau này được đặt tên lại J-7H) là một phiên bản sản xuất từ J-7II. Bay lần đầu tháng 3 năm 1985. J-7IIH mang hai quả tên lửa không đối không mới PL-8 dẫn đường IR và bom không điều khiển. Những cải tiến khác nằm ở bộ phận hạ cánh và động cơ.
Phiên bản xuất khẩu F-7M Airguard
F-7M là phiên bản xuất khẩu, bay lần đầu tháng 8 năm 1983 và chính thức được công nhận tháng 11 năm 1984. Đây là phiên bản thương mại khá thành công. Đã có 169 chiếc được bán cho Bangledesh, Iran, Myanmar và Zimbabwe năm 1985.
Bảy thiết kế GEC-Marconi đã hợp thành hệ thống điện tử hàng không của F-7M, bao gồm Type 956 HUDWAC (màn hình hiển thị và máy tính điều khiển vũ khí), radar không đối không Skyranger, máy tính truyền dẫn dữ liệu trên không, radar đo độ cao, thiết bị nhận biết friend or foe (IFF) và hệ thống thông tin liên lạc điện tử.
Máy bay cũng có 8 cải tiến do Trung Quốc thưc hiện bao gồm việc cải tiến động cơ điện cung cấp cho thiết bị điện tử mới; mang thêm hai giá treo trên cánh; cung cấp động cơ WP-7B (BM), tấm kính buồng lái chống đạn; bộ càng hạ cánh vững chắc; có thể mang tên lửa Magic R550 của Pháp và PL-7 của Trung Quốc
Phiên bản xuất khẩu F-7P SkybothF-7P Skybolt là phiên bản cải tiến của F-7MP được sử dụng cho không quân Pakistani (PAF). Phiên bản này cũng có những sự thay đổi gồm khả năng mang bốn tên lửa không đối không AIM-9 Sidewinders và ghế phóng khẩn cấp Martin-Baker MK 10L ở Mĩ. Biến thể sau đó là F-7MP cũng mang các cải tiến khác như buồng lái được kết cấu lại và hệ thống dẫn đường được hợp thành từ các thiết bị Collins AN/ARN-147 VOR/ILS, AN/ARN-149ADF và Pro Line II DME-42. Thiết bị điện tử hàng không (hợp đồng đặt mua 100 bộ đã được chuyển giao cho Trung Quốc năm 1989). Sau này phiên bản radar Skyranger của British GEC-Marconi đã được thay thế bởi loại radar điều khiển hỏa lực FIAR Grifo 7 của Italian (tầm hoạt động hơn 55km).