F-35 ライトニング II（英: F-35 Lightning II）は、アメリカ合衆国の航空機メーカー、ロッキード・マーティンが中心となって開発している単発単座の多用途性を備えたステルス戦闘機である。
開発計画時の名称である統合打撃戦闘機（英: Joint Strike Fighter）の略称JSFで呼ばれる事も多い。
統合打撃戦闘機計画（JSF）に基づいて開発された、第5世代ジェット戦闘機に分類されるステルス機である。ロッキード・マーティン社はF-35を輸出可能な最初の第5世代ジェット戦闘機と位置付けている。
概念実証機のX-35は2000年に初飛行を行い、競作機となったX-32との比較の結果、X-35がJSFに選定される。量産機のF-35は2006年に初飛行し、現在でも開発は継続中である。アメリカ空軍への本機の納入は2011年5月から開始され、初期作戦能力（IOC）獲得は2015年7月31日のアメリカ海兵隊のF-35Bが初となった。2015年内には一年間で45機としていた量産目標を初めて達成した。
JSFの名の通り、ほぼ同一の機体構造を用いながら、基本型の通常離着陸（CTOL）機であるF-35A、短距離離陸・垂直着陸（STOVL）機のF-35B、艦載機（CV）型のF-35Cという3つの派生型を製造する野心的なプロジェクトである。戦闘機のマルチロール機化は、現代の戦闘機開発の主流となっているが、1960年代には空軍の戦闘爆撃機と海軍の艦隊防空戦闘機を兼務するF-111の開発において、機体が大型化し想定した任務の全てを果たせず、失敗している。対してF-35は、比較的小型の機体で多任務とステルス能力の付加、さらには基本設計が同一の機体でCTOLとVTOLを派生させるという前例の無い多任務能力を達成し、採用予定国も複数に上る。また、F-35Bは世界初の実用超音速VTOL戦闘機となる。
アメリカ空軍・海軍・海兵隊、イギリス空軍・海軍、トルコ空軍、航空自衛隊、ノルウェー空軍などが採用を決定している。アメリカ軍はF-35を2,443機配備することを予定しており、さらに現在F-16などの旧世代戦闘機を使用している国でも採用される可能性が高いため、最終的な製造数は5,000機以上にのぼることも予測されている。しかし開発の遅延や当初予定より大幅なコスト高などの課題も抱え、2014年3月時点で開発総額は3,912億ドル（40兆円）に達すると判明している。一方で今後半世紀程は世界中の空軍や海軍で各仕様が運用されることが決まっており、オーストラリア空軍などは既にF-35Aを受領している。2016年1月にはイギリス海軍に、アメリカ以外では初のF-35Bが引き渡され、今後もA型を中心に順次各国へ引き渡される。
運用期間については、2070年までの使用が想定されている。
なお、F-104同様に最後の有人戦闘機と呼ばれることがあるが、これは地対空ミサイルの発達によるものではなく、無人戦闘機の開発によるものである。
開発の経緯
アメリカのF-16、A-10、F/A-18、AV-8B、およびイギリスのシーハリアー、ハリアー GR.7/GR.9、カナダのCF-18などを含む、多種類な戦術航空機を同じ原型の機体により代替する新型機の開発を目的とした「統合打撃戦闘機計画」に基づき、ボーイング社のX-32とロッキード・マーティン社のX-35の2種の概念実証（CDP）機が開発された。
開発競争の結果、全体として完成度が高く、目標性能に合致またはそれを超えた性能を持ち、計画の次の段階に入るための基準と技術的熟成を達成されており、STOVL型でリフトファンを採用した、X-35がシステム開発実証（SDD）の段階へ進む機体として2001年10月26日に選定された。その後、X-35にはF-35の制式名称が与えられた。SDDの段階では飛行試験機が製作され、最初に完成した機体は、さまざまな基本的要素を試験・確認するCTOL仕様のAA-1として製作されており、それ以降は実用機に近い形で製作され、CTOL型のF-35AのSDD機であるAF-1〜4の4機、STOVL型のF-35BのSDD機であるBF-1〜5の5機、CV型のF-35CのSDD機であるCF-1〜3・5（CF-4はキャンセル）の4機の合計して14機が製作された。また、飛行試験を行わない試験機を8機製作しており、その中には、レーダー断面積やレーダー波反射特性を調べる「シグネチャー・ポール」機が1機製作されている。
量産計画
量産型の生産計画についてアメリカ軍では、2006会計年度に第1期低率初期生産（LRIP(Low Rate Initial Production)1）の長期先付け（LL）品の購入が認められ、また、2007会計年度には完全な予算が承認されたことで、2機のF-35Aの製造が開始された。2010会計年度のLRIP5からは対外有償軍事援助（FMS）機の製造を組み込むことも可能とされた。このLRIPは2013会計年度のLRIP7まで続けられる予定で、その後の2014会計年度より多年度調達（MYP）計画に移行するとされていた。しかし開発の遅れに伴い現在もLRIPは続いており、2016会計年度のLRIP10以降も続けられる見込み。第1期全規模生産（FRP1）は2026会計年度を予定している。
海外での生産・整備施設
大量の製造が見込まれるため、米本国のテキサス州フォートワース工場以外ではイタリアのカーメリと日本の名古屋近郊にFACO(最終組立・検査：Final Assembly & Check Out)施設が設置されており、さらにトルコにも設置が検討されている。また、ステルスを始めとした各種性能の維持やブラックボックス等のロッキード・マーティンしか触ることのできない部分のメンテナンス・修理、オーバーホール、今後のアップグレード作業を目的とした国際整備拠点MRO&U（Maintenance Repair Overhaul and Upgrade）の設置が予定されており、米本国、欧州ではイタリアとトルコ、アジア圏では北半球に日本、南半球にオーストラリアが検討されている。運用機数の多い欧州では、これらのMRO&U拠点で十分な運用体制が確立できない場合、追加でイギリス、オランダ、ノルウェーにもMRO&U拠点を設置することになっている。ほか、F-35を導入予定の韓国では日本での整備を拒否しており、ロッキード・マーティン社から重整備を国内のみでできるとの説明を受けたとしていたが、2014年に韓国向けの整備をオーストラリアで行うことが報じられた。
2013年7月17日にはイタリアのカーメリ工場のFACOが米本国に次いで稼働。このFACOは、イタリア国防省が保有しており、アレーニア・アエルマッキとロッキード・マーティンが運営する。今後イタリア空軍及び海軍が運用するすべてのF-35A/Bをノックダウン生産（契約条件で順次ライセンス生産に移行する場合もある）する能力を持ち、オランダ軍向けの機体等の海外へ販売される機体の製造も行う。また、アメリカ国防総省から欧州地域におけるMRO&U拠点にも指定されている。他にも、翼の生産も行っており、完成品はロッキード・マーティンのフォートワース工場に納品されている。
2015年12月15日には日本の三菱重工業名古屋航空宇宙システム製作所小牧南工場（愛知県西春日井郡豊山町）のFACOが稼働。ノースロップ・グラマン製の中央部胴体、ロッキード・マーティン製の前部胴体・コックピット・主翼、BAEシステムズ製の後部胴体、IHIのノックダウン生産したエンジンを組み上げ、エレクトリック・メイト＆アッセンブリー・ステーション(EMAS)での行程を経て機体をロールアウトする。また、2014年にアメリカ国防総省からアジア地域の北半球を担当するMRO&U拠点をここに設置することが発表された。現時点で生産されているのはA型のみで、初期に後部胴体を含む4割近いライセンス生産も検討されたが、三菱重工業側から採算性の問題から断っており、国内生産は部分的なパーツ生産に留まっている。
搭載されるF135ターボファンエンジンは現在の所、米本国のコネチカット州ミドルタウン工場とフロリダ州ウエスト・パームビーチ工場で製造されているが、日本のFACOでの使用分はプラット・アンド・ホイットニーからIHIが請け負っており、2017年3月28日にF135専用施設が瑞穂工場（東京都瑞穂町）内で稼働。この施設では組立と試運転が可能で、防衛省はF-35を年に6機程度導入する計画のため、これに合わせて年間6基前後の生産能力を持っており、一部部品は相馬工場（福島県相馬市）と呉第二工場（広島県呉市）等で生産される。これらの工場は将来MRO&U拠点が設置される際のエンジンの担当も期待されている。エンジン組み立て工場は他にもMRO&U拠点が設置予定のイタリアとトルコにも建設が検討されている。
部品供給
機体の維持については、ALGS（英: Autonomic Logistics Global Sustainment）と呼ばれる国際的な後方支援システムが導入される。これはアメリカ政府の管理の下、全ての運用国が共通の在庫プールを通じて交換部品の融通を行うもので、各国は保有する部品の在庫を最小限に抑制できる。ただし部品はF-35運用国以外への移転が厳しく制限され、また移転は国連憲章の目的と原則に従うF-35運用国に対するもののみに限定される。
外形
F-35はF-22と同様に機体形状と縁の角度の統一が図られており、ステルス性に優れた主翼の菱形翼と水平尾翼は、前縁に33度の後退角と後縁に14度の前進角を有しており、菱形翼には操縦翼面として、前縁に前縁フラップ、後縁にフラッペロンが装備されているが、F-35Cでは後縁外側に補助翼が装備されている。水平尾翼はF-22と同じく全遊動式であり、2枚の垂直尾翼は42度の前縁後退角を有しており、機体の中心線から左右に25度外側に傾けられている。
主翼付け根前縁から機首先端まで続くチャインは機体の上面と下面を明確に分けており、エアインテーク（エアインレット）はチャインの下、コックピット後方の左右にある。従来の超音速ジェット機にあったような境界層分離板が無く、胴体側面の出っ張りによって境界層を押しやる仕組みになっており、ダイバータレス超音速インレット（DSI）などと呼ばれている。
空中給油受油装置として、A型は背部に空軍式（フライング・ブーム方式）のリセプタクル、B/C型は機首右側に海軍式（プローブ・アンド・ドローグ方式）のプローブを装備する。
コックピットには前方ヒンジ方式の一体型キャノピーを採用した。これによりアクチュエーターの小型化と重量の軽減が可能となった。合わせて、整備の際のアクセスも容易となった。電気システムのユニットや整備アクセス関連のユニットを、それぞれ胴体側面に配置したことにより、今までと比べて少ないアクセスパネルで対応できるようになっている。
一つの基本設計を基に、通常離着陸（CTOL）型、短距離離陸・垂直着陸（STOVL）型、艦載機（CV）型と3タイプの開発・製造を目指すものの、設計の共通性は高い。各タイプの設計に占める独自設計部分はA型が19.8%、B型が32.6%、C型が43.1%と、艦載機用の追加パーツが多く最も共通性の低いC型においてすら50%以上の完全な共通設計、もしくは同類設計が用いられている。複座の練習機型は存在せず、パイロットの教育はフルミッション・シミュレーター（FMS）と呼ばれるフライトシミュレーターを使って行われる。このFMSは360度のドーム型スクリーンを備え、実機と同じソフトウェアを搭載し、A/B/Cの3タイプいずれにも設定可能である。また整備士の教育用として兵装搭載トレーナー（WLT）、射出システム整備トレーナー（ESMT）と呼ばれる実物大モックアップが用意されており、前者は胴体と主翼を再現した兵器類の搭載訓練用、後者は機首とコックピットを再現した射出座席・キャノピー投棄システム整備訓練用となっている。これらもパーツの組み換えなどで3タイプ全てに対応可能である。
ステルス性については詳細が公表されていないものの、機体表面のほとんどに用いられるカーボン複合材には、カーボン素材の段階からレーダー波吸収材（RAM）が混合されているという新しい手法が用いられており、その上で要求されたステルス性を満たすべくRAM塗料による塗装を行っている]。これには、従来のステルス機より維持や管理が低コストで済むという利点がある。機体の製造においては、外部シールドライン制御と呼ばれる工法を使用しており、機体各部の繋ぎ目をほとんど無くして、そこにRAMでシールすることにより、繋ぎ目での段差や溝を無くすことで、そこからのレーダー反射を防いでいる。機内には大容量の燃料タンクが搭載されており、F-22と同様にアンテナやセンサー類の張り出しを極力設けない設計を採用して、内蔵アンテナとセンサーを一体化させ、それを機体フレーム内に埋め込むことで、その効果を高めている。単発のF-35の機体サイズ自体もF-22と比べて小型化したことで、目視での発見を困難とする（低視認性）。
なお、機体形状についてX-35から変更された点は以下の通り。
電子機器の搭載スペース確保のため前部胴体を12.7cm延長
胴体延長に伴う安定性と操縦性の維持のため水平安定板を5.1cm後方へ移動
機内燃料搭載量増加のため胴体背部を2.5cm上昇
胴体内兵器庫のスペース確保のため主脚の取り付け位置を胴体から主翼付け根へ変更
操縦系統
操縦系統にはパワー・バイ・ワイヤを導入している。これは従来のフライ・バイ・ワイヤで使われていた油圧アクチュエータを極力廃止し電気系統に置き換え、軽量化・整備性の向上を図ったもので、F-35では冗長化のため電気と油圧どちらでも駆動するEHA（英: Electro Hydrostatic Actuator:電気油圧アクチュエータ）を採用している。これにより純粋な油圧系統が使用されているのは、降着装置、ウェポンベイ扉、A型の固定機関砲駆動システム、B型のロールポスト、C型の主翼折り畳み機構のみとなった。
エンジン
F-35ではその開発に際し、各軍からの要求の多くを実現しようとしたため、単発戦闘機としては大型な重量級の機体となった。それにあわせてエンジンも、F-22向けのP&W F119の派生形にあたる強力なP&W F135を搭載している。その推力はドライ出力でも125kN、アフターバーナー使用時には191kNにも達し、比較的小型な第4.5世代双発戦闘機の合計推力に匹敵・凌駕するものとなった。
以下に比較例を挙げる。
F/A-18C/D（F404、ドライ出力：48.9kN×2=97.8kN、A/B出力：78.7kN×2=157.4kN）
ラファール（M88、ドライ出力：50.04kN×2＝100.08kN、A/B出力：75.62kN×2＝151.24kN）
ユーロファイター（EJ200、ドライ出力：60kN×2＝120kN、A/B出力：89kN×2＝178kN）
F/A-18E/F（F414、ドライ出力：62.3kN×2＝124.6kN、A/B出力：97.9kN×2＝195.8kN）
この大型・高推力エンジンと固定エアインテークの取り合わせにより、騒音が大きくなってしまったとされるが、アメリカ国防総省が2014年に公開した調査報告書によると、F-35Bの騒音は既存の戦闘機とほぼ同じ水準であるという。エンジンはプラット・アンド・ホイットニー以外からの供給も考慮され、GEアビエーションおよびロールス・ロイスそれぞれがF136を開発していたが、2011年12月2日に開発は中止された[23]。代替エンジン自体は、1996年11月より検討作業が行われていた。
STOVL機であるF-35BではV/STOL能力のために軸駆動式リフトファン方式とジェット推力を下方に偏向させる特殊な排気ノズル"3BSM"を採用している[24]。この"3BSM"は真下方向を越えて中心軸方向に対して最大95度まで2.5秒で角度変換でき、作動中はアフターバーナーは使用できない[24]。V/STOL時に発揮されるすべての推力を合計した最大垂直推力は180.8kNであり、その内訳は、ノズルを90度下方に偏向させた場合のエンジン推力最大値である83.1kN、リフトファンの最大83.1kN、左右それぞれのロールポストからの最大14.6kN（2基計）、である。 ちなみに、V/STOL時の姿勢制御は、機体のローリング制御をロールポストからの吹き出し量により、また、ヨーイング制御をエンジン排気ノズルの角度調節により、それぞれ行う。軸駆動式リフトファンはロールスロイスが開発したものであり、リフトファンは二重反転型となっている。リフトファンはエンジンの低圧タービン・クラッチ・減速機を介して接続されたドライブシャフト[27][28]で駆動される。ドライブシャフトの出力は最大29,000馬力である。 リフトファンの吸気口と排気口に加えて左右のロールポストにも蓋が備わっており、リフトシステムの不使用時にはステルス性を保つために閉じられる。
武装
本機の高ステルス性能を維持するためには、ミサイルや爆弾類の機外搭載は避けて胴体内兵器倉（ウェポンベイ）の中に隠し持つようにして搭載する必要がある。隠密性より兵器の搭載能力が優先される場合には、機外に7ヶ所あるハードポイントにパイロンを装着し、合計で約8tの重さの兵器が搭載できる。
ウェポンベイは内部天井と内側扉内部に1ヶ所ずつ、左右合わせて4ヶ所のハードポイントを備え、空対空ミッションでは左右で最大4発のミサイルを、空対地ミッションでは2,000lb JDAM 2発と中距離空対空ミサイル2発を搭載可能である。空対艦ミッションでは、ウェポンベイには搭載できないハープーンなどの対艦ミサイルを主翼下に搭載して運用するが、これではステルス性を損ねるため、代わりにF-35に搭載するためにノルウェーのコングスヴェルグ社がロッキード・マーティンと共同開発している、JSM(Joint Strike Missile)と呼ばれるステルス性のある形状の空対艦ミサイルをウェポンベイに搭載することとなる。また、F-35Bではホバリング時に内側扉を開き揚力増強装置としても使用する。
ロッキード・マーティンは、ウェポンベイ内部のハードポイントを現状より増やす研究を行っており、ブロック3以降の機体からそれが可能になるとしている。ステーション数は、内部天井ステーションは1つもしくは2つを交換式で選択できるようにし、外側扉の内側に2ヶ所増設することで、最大5ヶ所、左右合わせて10ヶ所となる。また、内側扉内部ステーションにAIM-9を搭載する際には専用の2連装ランチャーを用いるとしており、この場合だとAIM-9を2発搭載しつつ4ヶ所のステーションが使用可能となる。
なお、F-35は日本の次期戦闘機に選定されたが、日本が独自に運用するAAM-4（中距離対空ミサイル）は、AIM-120に比べ太く、兵器システムの大部分を担任しAIM-120のメーカーでもあるレイセオンによれば、F-35のウェポンベイへの装着は極めて困難で、機体側の改修は可能だろうが、加えて兵器システム用ソフトウェアの書き換えなどの手間と費用を考慮すれば、実績のあるAIM-120をF-35と共に導入することが合理的との見解を示している。それに対して、ロッキード・マーティンのスティーブ・オブライアン副社長は、長さがほぼ同じであればスペース的な問題は生じず、太さ1インチ（=2.54cm）の差というのは大した差ではなく、装着用アタッチメントを変更するだけで済むので、このことが大きな問題になることはないとの見解を示している（ただし、指令誘導装置J/ARG-1の搭載が必要であるという点や大型の制御翼については触れていない）。これに関してはMBDAのミーティアを共同で改良の上搭載するという案が挙がっている。
主翼にある翼下パイロンは左右に3ヶ所ずつあり（一番外側は空対空ミサイル専用）各種ミサイル・爆弾が搭載可能である。胴体の下にも1ヶ所あり、ステルス性を犠牲にする代わりに機関砲ポッドまたはドロップタンクが搭載可能である。
固有武装は、F-35A型のみが GAU-22/A 25mm機関砲を機内に固定装備しており、B型とC型では機外搭載オプションの1つとしてステルス性を備えた機関砲ポッドが用意される。
SDB
小直径爆弾と呼ばれる「SDB」は、開発段階から第五世代戦闘機のウェポンベイに合わせて小径に設計された爆弾である。戦闘機としての空戦能力と高いステルス性能を維持したまま、A-10の後継機として爆撃任務にも対応する必要から、ウェポンベイ内に制限された狭い爆弾槽をより有効に活用する要請に応えて開発されている。
ミッションソフトウェア
本機のミッションソフトウェアは800万行を超える膨大なソースコードを有するため、SDD作業において3つのブロックに区分して製造され、完成度を段階的に高めていくことが計画されている。またSDD作業以降の発展版も計画されている。
ブロック0
初期のSDD機には、基本的な機体管理ソフトウェアしか搭載されておらず、ブロック0とも呼ばれるが正式なバージョンとして存在するものではない。
ブロック1
ブロック1A
限定的ながらセンサーの動作が可能[60]。基本的な戦闘能力を持ち、兵装はAIM-120 AMRAAM・JDAM GPS誘導爆弾の搭載能力を持つ。専らボーイング737を改造したアビオニクスのテストベッド機「CATバード（英語版）」にて使用され、F-35ではオランダ向けの初号機「AN-1」のみが搭載。
ブロック1B
EOTSのサポート機能や兵装シミュレーション機能の導入、レーダーモードの追加により、空対空・空対地戦闘訓練が可能なようにされた。
ブロック2
ブロック2A
初期的なデータリンクシステムが導入され、EOTSやEO-DASの操作が可能となった。LRIP4の生産機体から搭載。
ブロック2B
阻止攻撃能力・限定的な空対空能力・近接航空支援能力・敵防空網制圧能力を持ち、JDAM以外の空対地攻撃兵器の搭載も可能となる。F-35Bはこのバージョンで初期作戦能力を獲得した。
ブロック3
ブロック3I
ブロック3の初期版。ハードウェアの更新[62]に伴い、ブロック2Bの演算能力を強化。LRIP6～8の生産機体がこのバージョンにアップグレードされるが、ハードウェアが旧型のLRIP2～5の生産機体については、代わりに同等の機能を持つ新バージョンのブロック2Bが搭載される。F-35Aはこのバージョンで初期作戦能力を獲得した。
ブロック3F
ブロック3の完全版にしてSDD作業での最終仕様。完全な戦闘能力を持ち、あらゆるミッションをこなすJSFとなり、計画されているあらゆる兵装の搭載を可能としている。また、ネットワークを利用した情報共有などを行う、ネットワーク・セントリック・オペレーション（NCO)構想に完全に適合する機能を有する予定である。F-35Cはこのバージョンで初期作戦能力を獲得する予定。
ブロック4
ブロック3の機能強化版。JSMやB61核爆弾の運用能力付加、データリンクシステムの強化が行われる予定。
ブロック5
AN/APG-81レーダーへの海洋モードの追加、電子戦システムのアップグレード、AIM-120の6発同時携行能力の付加などを予定。
ブロック6
推進システムの管理機能、電子攻撃機能、友軍の追跡能力、全方位での脅威のパッシブ探知/反応機能を強化する予定。
ブロック7
生物/化学戦環境下での防護機能強化などを予定。
愛称
本機につけられている愛称である「ライトニング II（英: Lightning II）」は、かつてロッキード社によって開発され、第二次世界大戦で活躍したP-38 ライトニングに因んだものである。また、共同開発の最大のパートナーであるイギリスの、自国で開発した唯一の超音速戦闘機イングリッシュ・エレクトリック ライトニングに因む愛称でもある。なお、YF-22がF-15の後継機の座をYF-23と争った際、この愛称を名乗っていた時期もあった。
派生型
以下に各タイプの概要を挙げる。なお、F-35は現在開発中の機体であり、細かいスペックなどは発表されていない。 当初より多数の国に配備されることもあり、型式番号やシリアルナンバーとは別に販売先ごとの固有のナンバーが設定されており、派生型アルファベット＋販売先アルファベット＋生産順番で表されている（例：アメリカ空軍向けF-35A初号機ならば「AF-1」）。
AA：F-35開発実証機
AG：F-35A地上試験機
BG：F-35B地上試験機
CG：F-35C地上試験機・落下試験機
AJ：F-35A耐久試験機
BH：F-35B耐久試験機
CJ：F-35C耐久試験機
AF：アメリカ空軍向けF-35A（AF-1〜4はSDD機）
BF：アメリカ海兵隊向けF-35B（BF-1〜5はSDD機）
CF：アメリカ海軍向けF-35C（CF-1〜3・5はSDD機 CF-4はキャンセル）
BK：イギリス空軍・海軍向けF-35B
AN：オランダ空軍向けF-35A
AU：オーストラリア空軍向けF-35A
AM：ノルウェー空軍向けF-35A
AS：イスラエル空軍仕様F-35I
AL：イタリア空軍向けF-35A
BL：イタリア海軍向けF-35B
AX：航空自衛隊向けF-35A
F-35B
垂直着陸中のF-35B
F-35Bは、アメリカ海兵隊のハリアー IIの後継機として使用するためのSTOVL[72]タイプ（短距離離陸・垂直着陸）。2008年7月11日初飛行。2015年7月31日に初期作戦能力を獲得した[73]。2015年12月とされていた期限を前倒しで達成している。
エンジン後方にある排気ノズルを折り曲げて下方に向けることができ、その際には機体後方下部に装備された二枚扉を開けてから行う。エンジンから伸びるシャフトはクラッチを介して前方のリフトファンを駆動する。リフトファンの吸気ダクト扉はX-35Bでの二枚扉から変更され後方ヒンジによる一枚扉となっている。コックピットのキャノピーの形状はA/Cと違い、その直後の胴体背部がリフトファンを装備している関係で盛り上がっているため、完全な水滴型（バブルキャノピー）にはなっていない。リフトファンの吸気ダクト扉後部には二枚扉のエンジンの補助インテークがあり、低速になるSTOVL飛行時でもエンジンへの充分な吸気を行えるようになっている。また、主翼内翼部中央下面には、エンジンの圧縮機からの抽出空気を利用して垂直離着陸時やホバリング時の姿勢安定に使用するロールポストが装備されている。リフトファンから噴出される空気は熱せられていないため、エンジンの後部排気口から発生する高温・酸素不足の空気流が前方に流れるのをせき止めて、エアインテークからエンジンに入り込むことを防いでおり、ホバリング時も高いエンジン運転効率を維持している。降着装置はA型と共通であるため、ハリアーにはできなかったCTOL運用も可能である。
F-35Bの複雑な構造は整備性を悪化させており、またF-35Bの航続距離はF-35A/Cに比べて約2/3〜3/4と、かなり短くなっている。これは、リフトファンとシャフトが垂直離着陸時や短距離離着陸時にのみ使用されるため、水平飛行の際には単なる死重となること、およびそれらを機体内部に収容する空間を燃料搭載量を削減して確保したことによる。また同様の理由で兵装搭載量も20%ほど低下している。
アメリカ空軍は、攻撃機A-10の後継機にA型ではなく短距離離着陸型のB型を充当することを検討していたが、結局はA型に一本化された。
イギリス海軍、イギリス空軍もクイーン・エリザベス級STOVL空母の就役を前提に、シーハリアーやハリアー GR.5/7の後継機としてB型の配備を計画していたが、2010年10月25日のストラテジック・ディフェンス・アンド・セキュリティー・レビューに伴い、これをC型（CTOL艦載機向け仕様）に変更すると発表。しかし、2012年にはC型の開発の遅れや、空母に装備するカタパルトやアレスティング・ワイヤーの高価格などを理由に、再びB型に変更した。
2012年1月11日にF-35Bの完成機2機が、パイロット養成用として初めてアメリカ海兵隊に納入された。同年8月8日には、F-35Bの試験機である「BF-3」が大西洋のテストレンジで、高度4,200フィート、速度400ノットで飛行しながら1,000ポンドのGBU-32（JDAM）を胴体内兵器倉から初の投下試験に成功した。2013年5月10日には、メリーランド州パタクセント・リバー海軍航空基地で垂直離陸試験に成功した。
2011年11月22日にはイギリス向けのF-35B「BK-1」がロールアウト、翌年4月16日に初飛行し、最初に完成した海外向けの機体となった。2017年5月5日には上述したイタリア国内のカーメリFACOでイタリア海軍向けF-35B「BL-1」がロールアウト、海外生産初のF-35Bとなり、8月頃の初飛行が予定されている。
ノーマン・ポーマーの主張
海軍評論で知られ、権威と影響力を持つ著述家ノーマン・ポーマーの主張によれば、F-35BとF-35Cは戦力的には同等であり、高価な原子力空母1隻を建造するよりも、同価格で6隻建造できる強襲揚陸艦を建造し、それぞれにF-35B20機とヘリ12機を運用した方が良い、つまり、本機を主力艦載機とすべきであるという。
アメリカ海兵隊
アメリカ海兵隊は、F/A-18とハリアーIIの後継機として、F-35B 340機に加えて、F-35Cを80機導入し海軍の空母航空団に派遣する計画となっている。
アメリカ海兵隊でF-35Bを最初に装備を予定しているのは、第501戦闘攻撃訓練飛行隊（VMFAT-501）である。この部隊もエグリン空軍基地を拠点とする。
また、アメリカ国防総省は、2012年12月に最新鋭のF-35を海外の基地としては初めて山口県の岩国基地に配備することを決定、2017年1月18日に最初の2機が到着した。
日本向けのF-35A
2011年12月に航空自衛隊のF-4EJ改の後継としてA型を選定する]。導入予定機数は42機とされる。F-4だけでなく、F-15Jの初期型（Pre-MSIP）分の100機も代替する案もあり、購入数は42機以上となる可能性もある。防衛省は2011年度の概算要求で最大10億円をFMS契約による「米政府への情報開示請求費用」として計上。また、武器輸出三原則の緩和によって、日本企業が他国の企業が行うF-35の部品製造へ参加が可能となる見通しが出ている。
詳細は「F-X (航空自衛隊)#現在のF-X (第4次F-X)」を参照
当初は、2016年度期限内に1号機の納入をアメリカが確約した旨が伝えられた。だが、その直後に機体強度に関する不具合が確認されたため、アメリカ政府高官や軍関係者からは2年程度の配備の遅れを容認する声が上がり始めた。これを受けて、2016年度中の取得は難しくなる見方が強まっていた]。2014年10月27日、アメリカ国防総省とロッキード・マーティン社は43機分のF-35の契約を結んだと発表。この内の4機が2017年3月までに航空自衛隊へ引き渡される予定である。
防衛省は、F-35Aの調達価格は2012年度予算ベースで1機あたり本体のみ約89億円、補用部品などを含めた場合約99億円としていた。2012年度予算案においては、FMSを利用し調達される4機分が395億円（1機あたり98.75億円）、訓練シミュレーター整備費として205億円が計上された。ただし、将来的には日本国内でライセンス生産をする予定であるため、ライセンス料が加算されて1機あたりの価格上昇は確実である。2012年5月3日にはアメリカ国防総省が、日本が導入を予定している42機の売却額が計100億ドル（約8千億円）との見通しを発表したが、これには補用部品および15年のサポートが含まれており、機体のみの価格は不明である。
同年6月29日に日本政府は、米国防総省と2016年度に導入する4機について、正式契約を交わした。1機当たりの価格は約96億円（補用部品を含め約102億円）である。補用部品の購入を減らすなどしたものの、2012年度予算に計上した89億円（同99億円）と比較して、約7億円（同約3億円）の上昇となった[100]。ただし、上記の通り、価格は今後下がる可能性が出ている。
2013年度からの調達では、国内企業参画を前提にIHIがエンジン、三菱電機がレーダーなどを製造して、三菱重工が国内FACOで機体組立を行うこととなり、3社でのこれらの製造作業に必要な設備投資費などは防衛省側が全額負担しており、13-16年度で計約1716億円を負担している。
2014年12月18日、日米両政府は、F-35の国際整備拠点の一つを日本に置くと正式に発表した。
2016年4月25日にIHS Jane's 360は、航空自衛隊向け初号機が2016年9月26日にロールアウト予定であると報じた[156][157]。
2016年8月24日、フォートワース工場で生産された航空自衛隊向け初号機「AX-1」が初飛行したことが発表され、また自衛隊機としては初めて、機体の日の丸（国籍マーク）がロービジ（低視認性）迷彩仕様を採用することも、併せて発表された。この初号機は2016年9月23日にロールアウトした。
2012年度予算発注されて完成した4号機「AX-4」までの4機は、ルーク空軍基地にて空自パイロットの訓練プログラムに使用されており、2017年5月18日には2名のパイロットが空自で初めてF-35の訓練課程を修了した。
6月5日、三菱重工の国内FACOで航空自衛隊向け5号機「AX-5」をロールアウト。年内には「AX-6」も完成し、29年度中に2機が防衛省に引き渡される予定である。
A型とB型とC型の比較表
F-35A F-35B F-35C
乗員 1名
全長 15.40m 15.50m
全幅 10.67m 13.11m
※折りたたみ時：9.10m
全高 4.60m
翼面積 42.73m² 62.1m²
空虚重量 13,200kg 14,700kg 15,800kg
機内燃料重量 8,390kg 6,045kg 8,900kg
兵装搭載量 8,165kg 6,804kg 8,165kg
最大離陸重量 31,800kg 27,200kg 31,800kg
エンジン F135-100 F135-600 F135-400
ターボファン
推力 19,500kg
最大速度 M1.6
航続距離 >2,220km >1,670km >2,220km
戦闘行動半径 1,158km 865km 1,167km
実用上昇限度 15,240m
荷重制限 +9.0G +7.0G +7.5G
翼面荷重： 526 kg/m²
最大推力重量比 0.87 0.90 0.75
運用状況 実用試験中
兵装
固定武装
GAU-22/A 25mm ガトリング砲（A型 180発）×1
各種ミサイル
空対空ミサイル
AIM-120 AMRAAM
ミーティア
AIM-9X サイドワインダー
IRIS-T
AIM-132 ASRAAM
パイソン 6
空対地ミサイル
AGM-88E AARGM
AGM-65 マーベリック
AGM-88 HARM（対レーダーミサイル）
AGM-154 JSOW
MBDA ブリムストーン/SPEAR-3
空対艦ミサイル
Joint Strike Missile (JSM)
LRASM
巡航ミサイル
SCALP-EG ストーム・シャドウ
SOM-J
AGM-158 JASSM