Новый истребитель изначально задуман как единый для нескольких видов вооруженных сил, в связи с чем разработка его ведется сразу в трех вариантах:

— базовом (F-35A), предназначенном для ВВС США, где он должен заменить истребители F-16 и штурмовики А-10, а также для ВВС других стран мира, эксплуатирующих наиболее массовые американские истребители четвертого поколения F-16;

— варианте короткого взлета и вертикальной посадки (F-35B с подъемно-маршевым двигателем с поворотным соплом и дополнительным приводным вентилятором) для Корпуса морской пехоты США, где он заменит корабельные СВВП типа AV-8B, а также для Королевских ВМС Великобритании, где он придет на смену СВВП «Харриер»;

— варианте для базирования на авианосцах (F-35C с увеличенной площадью крыла со складными консолями) для ВМС США, где он станет преемником корабельных истребителей-штурмовиков F/A-18 ранних модификаций (A/B/C/D) и, частично, уже снятых с вооружения палубных истребителей-перехватчиков F-14.

Важнейшей особенностью программы создания F-35 является ее международный характер: практически с самого начала в нее в качестве партнеров вовлечен ряд стран (в первую очередь Великобритания, а также Италия, Нидерланды, Канада, Турция, Австралия и др.), намеренных не только получить такие самолеты на вооружение, но и участвовать в их разработке и постройке.

Начало работ по F-35 было положено в 1994 г., когда в США стартовала программа JSF (Joint Strike Fighter — «Единый ударный истребитель»), объединившая проводившиеся с 1993 г. программы JAST и CALF. Как это принято в США, был объявлен тендер, победителя которого предстояло выбрать по результатам сравнительных летных испытаний прототипов. 16 ноября 1996 г. фирмам «Боинг» и «Локхид-Мартин» были выданы контракты стоимостью по 750 млн долл. на постройку каждой двух экспериментальных самолетов (по одному — в варианте обычного и короткого/вертикального взлета/посадки), получивших названия Х-32 и Х-35 соответственно. Первым, 18 сентября 2000 г., в воздух поднялся «боинговский» Х-32А. Через месяц, 24 октября, за ним последовал Х-35А (PAV-1) от «Локхид-Мартина». За две недели до нового года, 16 декабря, к испытаниям присоединился Х-35С (PAV-2), ставший прототипом будущей «авианосной» версии F-35C, а первый Х-35А был затем переоборудован в вариант короткого взлета и вертикальной посадки Х-35В — в воздух в таком виде он поднялся 23 июня 2001 г., на три месяца позже аналогичного прототипа от «Боинга» — Х-32В. На последнем для обеспечения режима короткого взлета и вертикальной посадки использовалась концепция, близкая к реализованной на СВВП «Харриер» и AV-8B с отклонением сопел. Конкуренты из «Локхида» на своем Х-35В пошли по другому пути, использовав дополнительный подъемный вентилятор с механическим приводом от основного ТРДДФ. При этом для отклонения вектора тяги двигателя (поворот реактивного сопла) реализовано по схеме, использовавшейся на российском СВВП Як-41М с подъемно-маршевым ТРДДФ Р79В-300. В разработке силовой установки для варианта самолета с коротким взлетом и вертикальной посадкой с 1995 г. активное участие принимает британская фирма «Роллс-Ройс».

Сравнительные летные испытания всех четырех прототипов продолжались до июля 2001 г., после чего 26 октября того же года победителем тендера был объявлен проект компании «Локхид-Мартин», и ей выдан контракт на разработку и испытания серийных вариантов F-35A, F-35B и F-35C. При этом окончательное решение по выбору типа двигателя (F135 компании «Пратт-Уитни» и F136 компании «Дженерал Электрик») пока не сделано: не исключено, что заказчикам могут предлагаться оба типа двигателей, как это сегодня имеет место с самолетами F-16, комплектуемыми как двигателями F100-PW-229, так и F110-GE-129. Однако первые опытные самолеты выпускаются пока только с двигателем F135, развивающим тягу 19 500 кгс.

Второй прототип серийного истребителя укороченного взлета и вертикальной посадки F-35B «Лайтнинг II» (BF-02) в 18-м испытательном полете, 26 января 2010 г.

Первый F-35B (BF-01) во время первого летного испытания силовой установки в режиме перехода к висению и вертикальной посадке, 29-й полет самолета, 7 января 2010 г.