003型航母本身排水量约为9万吨至10万吨，搭载70至100架直升机和固定翼飞机，并具有多个飞机升降舵和一个超级舰岛。由于拥有一个核反应堆，003型航母可以达到超过30节的航速。
 
反应堆还可以为电磁弹射系统提供动力（002型常规航母可能采用蒸汽弹射）。电磁弹射系统效率已得到提升，其所需维护频率低于蒸汽弹射系统。舰载机群可能仍会采用歼-15战机来满足多功能用途。
 
针对特定的制空任务，舰载机群可能还会配备第五代隐形战机，最可能的机型是歼-31或歼-20战机的海军版。电子弹射系统可允许003型航母飞机起飞重量达到50吨，包括空中加油机、机载预警机、反潜战飞机、小型货机和攻击机。考虑到中国对无人载具的兴趣，003型航母可能会配备无人驾驶飞行器，用于开展监视和侦察任务。003型航母舰载机群还会配备用于反潜作战和搜救任务的直升机。