Händelsen den 23 april gällde en rysk SU-27 Flanker-kämpe och en amerikansk underrättelsesamlande RC-135U.
Det amerikanska planet flög ett rutinuppdrag i det internationella luftrummet över Okhotskhavet, sade tjänstemän.
Incidenten kom mitt i spänningen mellan USA och Ryssland om Rysslands inblandning i Ukraina.
"SU-27 närmade sig RC-135 och korsade näsan på det amerikanska flygplanet," Lt Col Myles Caggins III berättade BBC.
Det ryska flygplanet manövrerade aggressivt och avslöjade sin mage för de amerikanska piloterna för att visa att det var beväpnat med luft-till-luft-missiler, Defense News och CNN rapporterade.
USA:s och Rysslands försvarstjänstemän sägs ha diskuterat händelsen senare.
Tidigare i april, ett annat ryskt stridsflygplan gjorde upprepade låghöjd passerar över US Navy Jagare Donald Cook i Svarta havet.
På onsdagen fördömde USA:s president Barack Obama Rysslands "aggression" i Ukraina.
"Vi kommer inte att acceptera Rysslands ockupation av Krim eller dess kränkningar av Ukrainas suveränitet", sade Obama i Warszawa.
Han och Rysslands president Vladimir Putin förväntas träffas i Frankrike på fredag under 70-årsdagen av D-dagens landningar i Normandie.
Ett ryskt jetplan flög inom 30 meter från ett amerikanskt flygplan över internationellt vatten nära Japan i april, har amerikanska tjänstemän sagt.