2001—2004年，作為成都所總設計師，受型號總師委托，楊偉全麵主持殲10飛機的設計優化、排故攻關和設計定型等一線工作。根據試製、地麵試驗和試飛結果，開展了近百項專項攻關、優化改進設計，對殲10飛機設計定型並批量裝備部隊做出了突出貢獻。
殲10飛機設計定型後，楊偉開始全麵主持殲10飛機的係列化發展工作。他主持采用總體、氣動、飛控綜合優化設計技術，經過多輪方案論證與優化，較好地解決了作戰與訓練需求的矛盾，突破了總體氣動布局、大型整體水泡式座艙蓋、航電係統、飛控係統、燃油係統、氧氣係統等關鍵技術，實現了殲10雙座機與單座機具備相當的飛行性能、機動性和飛行品質，提高了飛機的綜合作戰能力。
“梟龍”飛機是我國首次利用外資，針對國外用戶需求和現代化戰爭需要而研製的輕型低成本多用途第三代戰鬥機。其成功在於有效地將用戶豐富的戰爭經驗融會到飛機研發當中，並解決了高作戰效能與低成本、大航程與輕重量、高機動性與大速度特性等突出矛盾，成功引領航空高技術及產品出口。
作為“梟龍”飛機的總設計師，楊偉主持完成了設計方案調整，全機總體分區協調，全尺寸樣機的改造，結構、係統重點試驗組建的任務。他創造性地提出采用大邊條氣動布局，有效增大了飛機的升力，優化了飛機的焦點，提高了飛機的機動性和航程；在國內首次采用兩側無隔道“蚌式”進氣道，通過進氣口前方機身上的一個鼓包，對進入進氣道的空氣進行預壓縮，並且吹除邊界層，有效提高了進氣效率，節省了飛機結構重量；研發了基於Smart顯控設備的綜合化航電係統，初步實現了玻璃化座艙；同時還突破了多項技術關鍵。在研製過程中，楊偉全麵推行成本設計，應用數字化手段和並行工程的理念，使飛機從凍結技術狀態到實現首飛僅用了23個月，創造了當時我國軍機研製的新紀錄。2007年首批交付國外用戶，贏得用戶高度讚譽。目前，“梟龍”飛機已完成設計鑒定並正在批量生產。
作為某型機總設計師，楊偉成功主持了飛機的方案選型與論證，提出了多種布局方案，經過十餘輪方案優化，確定了飛機的技術方案。立項研製以來，他主持突破了一係列關鍵技術，使研製取得重大成功。