1967年3月，经过国防工办和国防科委的联合批谁后，沈阳飞机制造厂一组成了研制小组开始了详细设计工作并投人试制工作。1966年10月完成了木质样机，开始进行详细设计，到1967年3月完成了所有的设计图纸，期间进行了一系列高低速风洞试验以及各系统的模拟试验。1970年年中，用于静力试验的原型机总装完成，在1970年7月到9月期间完成了全机静力试验，达到设计强度的110%。而用于试飞的原型机干1970年10月总装完成，1970年11月6日，在飞行员王春友的驾驶下首飞成功，到1971年7月10日试飞结束，完成了试飞大纲规定的科目，共飞行了54个起落、16飞行小时。试飞结果表明，前后舱视界、双操纵系统、机载设备配置均基本达到设计要求。1971年又试制出五架，其中两架交付飞行试验研究所进行全面的试飞鉴定，另外三架于1972年1月开始交付空军部队试用。在经过2930飞行小时、1291个起落的试飞和试用之后，表明新型超音速教练机满足了空军所提出的战技术要求。1973年11月，由国家航空产品定型委员会批谁设计定型，投入小批生产，并被正式命名为“歼击教练六型”飞机，简称歼教-6。由于歼教-6和歼-6的机体结构大致相同，因此大多数工艺装备与歼-6飞机相同，新增的工艺装备仅有140套，只占总数的5%。到1975年12月，已经交付了44架供空军部队使用。1975年12月18日，在沈阳飞机制造厂召开生产定型会议，批准歼教-6型飞机生产定型，转入正式批生产。到1986年停产为止，一共生产了634架。

歼教-6型飞机从1966年7月开始研制到1975年正式交付部队使用，跨越了整个“文化大革命”时期。那时，由于政治运动干扰，设计和生产都无法正常进行。

有关部门对歼教-6机型的评价是：设计很成功，性能优于歼教-5型教练机，稳定性和操纵性都符合要求。歼教-6也曾出口到其他国家。

1976年12月18日，在沈阳召开了歼教-6生产定型会议。会议批准生产定型后，转入大批量生产，1977年生产120架，1978年达到最高峰，年产180架。道1985年底共生产634架。歼教-6除装备中国空军和海军航空兵以外，还军援到朝鲜、巴基斯坦、阿尔巴尼亚好索马里等国。

按1975年统计，歼教-6单机售价65万元（成本为61.88万元），工时为35300小时，金属材料消耗量为9400千克。随着生产的熟练，1981年单机工时降为23400小时，成本56.96万元，价格64万元。歼教-6成本低是因为大多数工艺装备与歼-6相同，工人生产多年已非常熟练，歼教-6新增的工艺装备仅140套，不到总数的5%。

作为同型教练机，歼教-6同样保留了歼-6大部分特点，整体气动布局仍然采用机头进气、大后掠中单翼、低平尾、单垂尾和双发设计，但采用了前后串列双座舱布局。为避免歼教-5后舱视界不良的问题，歼教-6的后座舱设计时提高了7厘米，而前座舱降低了4厘米，后舱前视视界增加了5度。为容纳增加的后座舱而不大幅度减少机内油量，歼教-6的机身较歼-6加长了37厘米，但即使这样，其最大航程和续航时间仍较歼-6有一定的减少。由于机身加长以及重心的变化，歼教-6的纵向飞行稳定性变得较差。为解决这一问题，歼教-6将歼-6的双腹鳍改为了面积加大的单腹鳍，使纵向稳定性基本达到单座歼-6战斗机的水平，同时减速伞舱移至垂尾根部，着陆滑跑距离大为缩短。

在歼-6型喷气式飞机上加装第2个座舱并不是一项简单的结构设计工作，其中涉及到复杂的空气动力学和操纵使用方面等技术难关。

歼-6飞机的剩余推力有限，为了增设座舱后飞机阻力不过分增加，仍然能达到超音速的飞行能力，设计者们想出了很多办法。他们在机身上找到合适的延长位置，保证了机身外形的相对流线光洁。此外，飞机相应改装了燃油系统、操纵系统、仪表系统及最新的火箭弹射座椅。

歼教-6飞机的翼展9.00米，机长12.92米，机高3.89米，机翼面积25.0平方米，最大起飞重量8932千克，空机重量5625千克，最大平飞速度（高度11000米）M1.22，实用升限16000米，最大航程940公里，续航时间1小时0分，起飞滑跑距离750米，着陆滑跑距离（用伞）634米。

歼教-6与歼-6基本型的结构大体相同，但座舱改为串列双座布局，前机身自9号框前加长375毫米以增设飞行教员的后座舱，机身长度增加到10.803米。前风挡和座舱盖增高80毫米，前舱座椅降低40毫米，后座椅提高70毫米以改善后舱飞行员的视界，由于不需要承担作战任务，前风档没有采用防弹玻璃（歼-6基本型有），改为14.5毫米厚的防鸟撞无机钢化胶合玻璃。增加了一套后舱的操纵系统、仪表设备和机内通话器。由于歼教-6的前机身加长并且座舱加高带来了航向稳定性下降，为此在飞机的后机身下部的固定单腹鳍两侧各加装了一个小一些的侧腹鳍。减速伞舱由机腹上移到垂尾根部，增加了机翼内油箱。

歼教-6发动机同样采用了歼-6所使用的2台加力推力3250千克的涡喷-6（WP-6）涡轮喷气发动机，单台最大推力25.48千牛，加力推力31.87千牛。但由于机体结构重量的增加，其整体飞行性能较歼-6有所下降。

歼教-6的航电系统基本上与歼-6相同，只是在其基础上增加了一套后舱操纵、显示设备和舱内通话器。为了便于检验学员射击效果，机头罩右上方安装有一部3型照相枪，而前舱瞄准具头部右侧安装有一部4型照相枪。。由于是双座教练机，自然增加了一套后座舱全套设备和JT-2A机内通话器。歼教-6未装应急静压系统，也没有装护尾器和识别应答机。另外还包括WL-5A全罗盘，XS-5信标机，262无线电高度表和盘式刹车系统。

歼教-6飞机的机载武器只保留了机身右侧的一门30毫米机炮（备弹30发），在机翼下同样设有4个外挂架，可用于挂载副油箱、火箭发射器及250千克以内的炸弹，以满足飞行员对空、对地攻击训练的要求。

歼教-6只保留了机头右侧下方的一门30毫米口径机炮用于射击训练，取消了翼根两门机炮，相应的备弹量减少为55发，而机翼下方两个前伸发射梁可挂火箭弹发射器。前机身加长375毫米，机腹加装双腹鳍，前座舱风档加高80毫米代替了原有的防弹玻璃。前座椅头靠降低40毫米后舱座椅提高70毫米，用34毫米厚的无机钢化胶合玻璃取代原有的防弹玻璃。取消机翼机炮，保留机头右侧一门30毫米机炮。

歼教-6装备中国空军后，主要用于歼-6、强-5飞行员的高级飞行训练。在歼-7、歼-8装备部队后，歼教-7服役之前，歼教-6 还担负着对这两型飞机的飞行员训练任务——但由于气动特性差别太大，训练效果较差。1974～1975年，空军战斗机飞行螺旋事故严重，空军和第三机械工业部（航空工业部）于1976年2月10日至12月4日在 11 航校进行螺旋性能试飞，使用歼教-5、歼-6、歼教-6飞机。但在随后进行的螺旋普及训练中，歼教-6两次出现发动机断轴现象，即停止使用该机进行螺旋训练，以至该机未能发挥应有的作用。

歼教-6飞机大量生产，广泛地装备部队，并向巴基斯坦等7个国家出口。

歼-6及其各种改进型一共生产了3500多架，而歼教-6的数量虽只占1/6，但它在中国空军装备及训练体制发展建设中却发挥了承上启下的作用。由于歼-6战斗机的装备数量庞大，加之在其基础上研制的强-5攻击机总数近5000架，所以歼教-6入役后主要从事这两种飞机飞行员的高级飞行训练，而基础训练仍然使用第一代的歼教-5。在70年代到80年代中期，歼教-6为海、空军培训了大量的歼-6和强-5飞行员，保证了一线作战部队的战斗力。

在20世纪70年代歼-7批量服役以及更新型的歼-8战斗机开始小批量装备部队后，歼教-6仍担负着这两型战斗机飞行员的早期飞行训练任务。虽然歼教-6的气动布局使歼-7、歼-8战斗机飞行员的训练效果不是十分理想，但在当时歼教-7教练机的研制仍然没有完成的情况下，歼教-6在歼-7、歼-8飞行员的初期培训中仍然发挥了重要的作用。

歼教-6飞机除用于部队的作战训练外，还在一些特种应用方面发挥了重要的作用，其中最具代表性的就是，在歼教-6基础上发展的变稳试验机和空中弹射试验机。这两个特种机型对中国机载数字式电传操纵系统和新一代航空弹射座椅的研制起到了极大的推动作用。

歼教-6的变稳试验机通常称为“电传操纵变稳型空中试验机”（代号：BW-1），其主要用途是对第三代战斗机采用的电传操纵系统的构成、特点进行空中飞行验证，为中国新一代战斗机实现从机械操纵向数字式电传操纵转变铺平道路。歼教-6变稳机根据需要将前舱改装为试飞员舱，采用了新研制的第一代数字式电传操纵系统，出于安全考虑，后舱仍然保留了原有的机械操纵系统，两套系统可以根据需要连通或断开。如果飞行中前舱电传操纵系统出现故障，可以由后舱立即断开电传操纵系统而改为机械操纵，以保证飞行试验的安全进行。在改装中，BW-1变稳机要加装数字式气动变稳系统、模拟式电液伺服传感系统、数字式目标跟踪显示系统、机载数据采集记录和遥测发射系统、试验信号放大器、大气扰流信号发生器和各类传感器、变换器、电气和液压副件等设备，虽然拆除了原歼教-6机上的部分无关设备，但机上空间仍然无法满足要求。经过考虑，最后在不过大影响飞机性能的前提下，在机背和机腹处各增加了一个设备舱才满足了众多新设备的安装要求。歼教-6变稳机的发动机采用了2台涡喷-6甲，新发动机将沙丘驻涡稳定性理论应用到加力燃烧室火焰稳定器上，起到了加力接通可靠、燃烧稳定的效果，特别是对飞行有致命危害的振荡燃烧现象被彻底消除。发动机的推力较涡喷-6增加了2%，耗油下降了1. 5%,整体可靠性和稳定性有了明显增强，一定程度上保证了歼教-6变稳机的总体飞行安全。

歼教-6变稳机的飞行性能，由于增重较多，各方面性能比原型歼教-6有较大下降，但未对飞行试验产生不利的影响。歼教-6变稳机的研制工作从70年代末期开始，80年代初完成了中国第一套变稳飞机自动控制系统，随后安装在一架编号为007的歼教-6上进行试飞。但在1984年年底进行的一次试飞中，由于变稳系统存故障，电传操纵系统没有及时断开而恢复机械操纵，导致飞机坠毁。在总结经验和改进系统设计之后，新一代变稳系统研制成功，1986年进入实机改装，1988年11月完成初审评定，1989年4月，编号为008的歼教-6变稳机实现了首飞，同年9月完成了中国战斗机首次电传操控试飞，标志着中国现代飞行控制系统进入了一个全新的发展时期。

1983年，中国正式批准了歼教-6高速弹射试验机项目。1988年6月，编号为009的试验机首飞成功。1989年5月，歼教-6高速弹射试验机首次采用新研制的四型弹射座椅进行了水平状态下、高速条件下（飞行高度2800米，飞行速度700千米/小时）的弹射试验。试验表明，改装后的弹射试验通用舱没有破损，强度满足正常试验要求，弹射力不会给飞机安全带来不良影响，为后来进行新一代弹射座椅的研制和定型铺平了道路。

20世纪90年代后，歼教-6高速弹射试验机先后完成了新一代歼-10战斗机上的HTY-5型、教练-8教练机上的HTY-7A型（前后座舱）、歼-7G/E以及歼-8F型战斗机上的HTY-6型等多种新一代具备在复杂姿态下、零高度、零速度以及飞行速度在1100千米/小时以内实施安全弹射救生能力的火箭弹射座椅的定型试验，为增强中国新一代战斗机整体作战能力以及缩短与国外现代战斗机弹射救生系统所存在的技术差距做出了突出的贡献。

歼教-6飞机，是中国研制装备的第一型超音速喷气式歼击教练机。试飞员们对歼教-6飞机的评价是：设计是成功的，性能优于歼教-5型教练机，稳定性和操纵性都符合要求。

由于该机研制中，综合了几种不同设计的优点，歼教-6保持了原型歼-6飞机的大部分性能，其综合性能远远优于中国以前使用的喷气式教练机。