Faça um div do tamanho exato da imagem. Este div terá uma imagem de fundo aplicada a ele da segunda imagem. Em seguida, coloque uma imagem embutida dentro dele.
O esmaecimento da imagem embutida para dentro e para fora irá revelar / ocultar a segunda imagem (de fundo).
$("#kitten").hover(function()( $(this).find("img").fadeOut(); ), function() ( $(this).find("img").fadeIn(); ));