而通过强-5的研制，陆孝彭对米格-19/歼-6的性能也有了深入的了解。他认为经过强-5的锻炼，320厂完全能够研制一型取代歼-6的新机。此时受“全国人民学习解放军”影响，320厂实行营连建制，设计所改称为第十营，该营营长是此前主导初教-6改进设计，当时正主持强-5鱼雷机研制的何永钧。
根据第十营组织的方案可行性论证，1969年6月，320厂拿出了初步方案：选用阻力最小、国内轻车熟路的机头进气布局，发动机为一台811改（关于发动机问题，我们将在接下来一章专门讲述）；武器使用两门单管30毫米航炮；选用有利于缩短起落架长度，便于节省机体内空间和减重的下单翼，并分为两个子方案：前缘后掠48°的短距起降性能更好，前缘后掠52°的更有利于达到最大飞行M数1.5。
▲由于歼-12也采用下单翼、后掠翼布局，低置垂尾，这让后来一些美国航空爱好者看到歼-12时，经常会觉得有点像F-100
总之，320厂从一开始就确定了“轻”字第一的方针，随后在前往附近的空14师、17师等部队征求意见的过程中，“可不用的设备就尽量不用”的减重方针也得到了认同和强化。各部队对新机方案总体满意的同时，也提出了一些意见和建议，如最大过载7g偏低、提高可维护性等；另外一项共识是，航炮总备弹量160发实在少了点。
1969年7月中旬，空军副司令员曹里怀来到320厂听取汇报，在肯定了320厂的论证工作同时，要求320厂带着方案，前往601所和沈阳军区空军征求意见。这些意见在涵盖了前一阶段兄弟部队提出的基础上，细化到了提升操稳品质、改善座舱布置、解决进气道防砂问题、提高平尾的操纵刚度、加装机翼增升设备等方面。
▲另外部队还希望飞机有一定的高空作战能力，虽然这有点超出发动机的能力范围了，但最终歼-12在高空盘旋能力（11000米高度最小盘旋半径不到2500米）和升限等指标上也交出了过得去的答卷
收集意见后的320厂，立刻将方案中的机翼面积加大了1平方米，并设计前缘襟翼和后缘双缝襟翼增升，改进了平尾；轮胎选用更适合土跑道的低压轮胎，为进气道增加防尘网；座舱设备布置也根据飞行员的要求进行了调整；唯独因机体空间问题，航炮备弹少的问题难以解决。
7月下旬，曹里怀再次前往320厂，了解到航炮的情况后做出指示：“23炮也是炮，中了30炮能完蛋，中了23炮也照样能完蛋”——这段非常接地气的口头讲话，从此成为了以白纸黑字写入档案的，决定了日后“4吨小飞机”一直采用1门23毫米航炮（备弹120发）和1门30毫米航炮（备弹80发）的根本依据。
▲前辈们为两门航炮这点重量（合一起重110千克多）斤斤计较的往事，让人不禁慨叹，如果能早点弄到49千克重的Gsh-23双管航炮（国内仿制型23-3A一直沿用到歼-10B/C），那大家可就开心死了
7月28日，朱维斌、陆孝彭和朱晓彪三人前往北京汇报“4吨小飞机”方案。空军副司令员常乾坤在确定以前缘后掠48°子方案、突出短距起降指标继续开展研制的同时，也主持确定了新机的战术技术要求。除了4月就确定的“两句话”之外，还要求起降距离不大于400米，最小盘旋半径不大于1000米（高度5000米）/2500米（高度11000米），并确定使用过载为-2g~+7.33g，可以说期望很高。
8月25日，空军正式明确了两型高机动性歼击机的研制工作。除了“4吨小飞机”之外，另一个项目是由112厂研制的歼-11（当然不是现在这个），虽然该机的目标只是一款取代歼-6的9吨级飞机，没到歼-9那么高的地步，但由于空军仍要求歼-11应比“4吨小飞机”更注重高空高速指标（要求最大平飞M数2.2，升限19000米——不比歼-8差哪去了），导致发动机实在不好弄，1970年就宣告下马。而320厂的“4吨小飞机”即将经历的命运与波折，一样得由发动机说了算。
▲作为前苏联第一代轴流式涡喷发动机RD-9B的仿制型号，长达5.6米的涡喷-6系列耗油率偏高、推力性能并不出色、而且严重影响了飞机的总体布置
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