Ulykken skjedde ifølge Fox News søndag, da jagerflyet, av typen MiG-29, hadde tatt av fra hangarskipet Admiral Kuznetsov, i retning Syria, på det som russiske myndigheter omtaler som et treningsoppdrag.
Like etter at det var kommet opp i lufta, snudde det mot hangarskipet, men styrtet i sjøen under landingsforsøket.
Flyet fikk tekniske problemer, ifølge forsvarsdepartementet, som ikke opplyser hva som gikk galt.
Et russisk redningshelikopter hentet opp flygeren, som hadde skutt seg ut i fallskjerm.
Hangarskipet ankom sammen med en flåte russiske skip det østlige Middelhavet i forrige uke.
(NTB)