Planets två piloter överlevde, en av dem skadades lindrigt. Stridsplanet var av typen F/A-18 och hade precis lyft från hangarfartyget USS Harry S Truman när en medföljande robotkryssare öppnade eld.
USA:s styrkor i regionen utförde attacker mot Iranstödda Huthirörelsen i Jemens huvudstad Sanaa på lördagen. Flyganfallen riktades bland annat mot robotlager och en kommandocentral, enligt militären.
Flera drönare och en robot som avfyrades från Jemen sköts också ned i samband med insatsen.
Den amerikanska attacken skedde sedan en robot avfyrad från Jemen under lördagen slagit ned i Tel Aviv-området i centrala Israel. Flera personer uppges ha skadats i attacken, som Huthirörelsen tagit på sig ansvaret för.