F-35閃電II戰鬥機
F-35「閃電II」（英語：Lockheed Martin F-35 Lightning II）是由洛克希德·馬丁公司设计及生产之单座单发动机的多用途戰機，採用了普惠公司的F135發動機，勞斯萊斯公司亦參與了發動機設計，是一款遠、近距離空對空戰鬥能力僅次於F-22的戰鬥機種，自2015年以F-35B為首開始服役。開發廠商洛克希德·馬丁以X-35验证机競標聯合攻擊戰鬥機計畫（JSF）並獲選成為續存設計，進而開發出F-35。此機種主要用於密接支援、目标轰炸、防空截击等多种任务，並因此發展出3种主要的衍生版本，包括采用传统跑道起降的F-35A，短距離起飛/垂直升降机种F-35B，與作為航空母舰舰载机的F-35C；3款皆為具匿蹤設計的第五代戰鬥機，其中F-35A與F-35C的作戰半徑可超過1000公里。
F-35將是美國與其盟國在21世紀的主力戰機，美国空軍、海軍和海軍陸戰隊總計將裝備2,456架，用以取代F-16系列、A-10攻擊機、F/A-18系列、AV-8B等機型，加上海外市場後全球訂單合計達3,300架。英国、意大利、荷兰、澳大利亚、日本、挪威、丹麦、以色列、土耳其等國均参与研发并可能装备。
當初JSF計畫是採實驗機（X）競標，而非原型實驗機（XF），得標時尚未賦予戰機正式型號，照現行《美軍航空器命名系統》，流水號應在F-22/23之後為F-24/25。
可是在2001年10月26日宣布X-35得標記者會上顯然沒準備，主持的國防部官員Edward Aldridge就戰機型號被記者問倒，求助在場的空軍部長James Roche，部長不知所措又問一旁JSF計畫主持人海陸Michael Hough少將，少將回答「F-35」，部長等人隨之附和；記者質疑型號是如何決定、哪來的，少將及主持官員則含混帶過。即使決策過程草率，但已昭告周知就此定案。
2006年7月7日，美國空軍宣布其名稱「閃電II」以承繼P-38閃電、也呼應英國閃電戰鬥機的威名。
F-35外型像似F-22猛禽戰鬥機的單引擎缩小版，而且它的確從中吸取了一些元素。F-35B的「三軸旋管噴嘴」（the three-bearing swivel duct nozzle，3BSD）架構，則從康維爾在1972年6月設計Model 200機型方案所得到的靈感，並購自俄國Yak-141性能及少量設計數據以供X-35參考。
F-35與它前一代戰機相比有如下進步：
頭盔顯示器已經整合到了像JAS 39、“幼狮”這样的第四代戰機上，而F-35已經利用更先進的頭盔顯示器完全替代抬頭顯示器的戰機，例如聯合頭盔顯示系統（Joint Helmet Mounted Cueing System，JHMCS），及具備擴增實境技術的頭盔。
早期的F-35B設計重量比项目预期的重量超出3000磅，導致飛機的推重比下降，使該機型在航程、速度、機動性等各項指標均不合格。洛克希德·馬丁公司為了解決“過重”而导致推重比下降的問題，缩薄了機身蒙皮，缩小了武器倉與垂尾，內部管線配置，重新設計了機翼構造與航電系统等，终於缩减了2205磅的重量。而最终采用的F-135引擎却不是設計來進行超音速巡航的。
F-35 原本使用的塗裝是灰色鋸齒狀的網格，這種像窗櫺般的網格覆蓋 F-35 的大部分機體，從遠處看起來就像是在機身上打了一層補丁一樣。以往生產這種符合產品生產要求以及採用「補丁」塗裝的 F-35 戰機時，需要耗費大量的勞動力和時間，在製作過程中要非常注重細節，因為複雜的塗裝問題等其他原因，使 F-35 最初的製作時間和成本超過原定預算的兩倍。為了改變這種狀況，「Z13」塗裝應運而生。這種被稱作「Z13」 的新塗裝自2012年開始研發，2017年開始投入使用，首次嘗試使用「Z13」塗裝的是編號為 14-5103（AF-104）的 F-35 戰機（近日網路上最新曝光在洛克希德‧馬丁公司廠房內為澳洲生產的第三架 F-35A 也同樣採用了「Z13」塗裝。）。
目前，F-35 的新塗裝所佔比例正在逐漸提升，這種塗裝除了節省最後組裝階段的時間以及精力、提高 F-35 組裝工廠的生產效率並降低生產成本外，也減少戰機出現瑕疵返廠修復所需的工時。與原有塗裝在視覺上的主要區別是，使用了「Z13」塗裝的 F-35 戰機表面塗層顯得更加光滑和均勻，看起來也更加美觀。
F-35雖為F-22的輔助機種。然而因後發優勢，像航電系統，甚至飛機結構隱形（特別是低可偵測DSI進氣道設計）反而都比F-22還先進。
F-35有一個明顯的缺點，就是載彈量偏少，內載彈艙的容量只能攜帶4枚AIM-120先進中程空對空飛彈，這比起F-22動輒可掛載8枚以上空對空飛彈來說，數量要少得多，在小規模衝突時尚堪使用，但若進行規模較大的空戰就很容易落入彈數不足的窘境。洛克希德馬丁公司(Lockheed Martin)設計了一種新式武器架，稱為Sidekick，可使F-35A和F-35C多帶上兩枚飛彈，從原先的4枚加到6枚，這等於增加了50%的攜彈量，不過，Sidekick僅是改善彈艙空間配置，不是擴大彈艙，因此僅限於AIM-120這種彈徑較細的空對空飛彈能多帶2枚，粗壯的炸彈仍然無法裝。F-35B無法使用，因為內部空間被導風扇所佔，武器艙比較小。
洛馬表示，F-35的第4批修改block 4可能就能應用Sidekick。
在沒有使用Sidekick的情況下，F-35若要增加掛彈數，就只有掛載於彈倉以外的部位，但如此一來將會大幅降低匿蹤性。
第四次升级（Block 4）项目中的另一项重大改进是配置了新型中央处理器，其信息接受/处理能力是此前的25倍，并且使飞机的电子战能力得到提高。
F-35第四次升级（Block 4）项目中包括机翼内新型油箱，预计，这一改进将使F-35航程增加25%。目前，F-35A的航程为2200公里，F-35B的航程为1670公里，F-35C的航程为2500公里。
block 4的升级具体内容依然保密，但大致分为6大类：
美國國會目前正在進行2022年國防授權法案預算審議，將在法案中要求空軍在 2027 年以前，替部分或全部 F-35 機隊換上新型變循環發動機，以增加航程，強化執勤彈性，並減少空中加油機出勤率。近幾年頻繁的部署出勤狀況下，F-135 發動機的妥善率不甚理想，許多零件耐用度不夠，尤其是渦扇葉片的抗熱塗層損耗過快，光是2021年度就有 46 架 F-35 因這問題無法出勤。美軍等通過2022年國防授權法案預算後，就會開始計畫換裝 F-35A 和 F-35C 的發動機，預計 2030 年代將 F-35 機隊全數升級完畢。
目前普惠和奇異（GE）兩間廠商，都正在為第六代戰機「次世代空中優勢」（NGAD）計畫，開發變循環發動機（Adaptive Versatile Engine），分別是奇異 XA100 和普惠 XA101，兩間公司都對外表示變循環發動機可以在 2027 年完成。普惠公司仍同時進行 F135 的升級工作，由於兩款變循環發動機皆不適用垂直起降版本的 F-35B，因此 B 型之後還是必須以升級版 F135 換裝。
變循環發動機的特色，是透過可自動變化的旁通比，即渦扇發動機外進氣道和內進氣道之間的空氣流通比率，解決以往大旁通比省油但速度拉升慢，小旁通比拉速度快但耗油的兩難。估計新的兩款變循環發動機預計可讓 F-35A 最大航程增加 30%~40%，從現有的 2,172 公里增加到 2,897 公里左右。
第一架進行試飛的F-35是空軍型F-35A，編號AA-1。試飛時間是2006年12月15日在德克萨斯州沃斯堡展開。
第二架F-35A（編號AF-1）於2009年1月14日進行第一次試飛。
第三架F-35A（編號AF-2）於2010年4月20日試飛。
雖然只有F-35B才算是垂直起降型，但相對於傳統的戰鬥機，即使是A和C型的起降距離都算短距起降的。另外，A、B、C三型結構差異比外表來得大。
美國國防部與洛克希德·馬丁於2013年5月31日交付給國會一份IOC報告指出，F-35三種版本在初始作戰能力（Initial Operational Capability, IOC）測試結束之時間分別為：
F-35A，為美國空軍與其他國使用型號，屬傳統起降型。價值1.116億美元，F-16和A-10的後繼機種，F-22猛禽式戰鬥機的輔助型號。
2016年8月2日美國空軍空戰司令部司令赫伯特·卡萊爾上將宣佈，美國空軍首支具備12－24架F-35A的作戰中隊具備初始作戰能力。
2017年1月23日至2月10日舉行的第17-1號紅旗演習，駐紮的美國空軍第338戰機聯隊與及預備役第419戰機聯隊的F-35A首次參與，演習期間共執行了226次原定飛行架次中的207架次飛行任務，妥善率達90%。空戰表現共擊落敵機145架，7架F-35A皆在視距內被擊落，經換算後交換比為1:20。對地方面成功執行了壓制敵方防空系統的任務，對51座中的49座地對空飛彈投下了模擬彈藥。
2017年4月15日隸屬於美國空軍希爾空軍基地第388戰機聯隊第34戰機中隊及預備役第419戰機聯隊第466戰機中隊的F-35A，橫越大西洋前往英國的參與訓練任務，成為F-35A自宣佈具備初始作戰能力後首次的境外佈署及跨越大西洋至歐洲的訓練佈署紀錄。
2019年5月9日，美國空軍宣布因為預算減支問題而解散的空軍第65假想敵中隊將重出江湖，並且換裝早期批次的F-35A「閃電二式」匿蹤戰機，與其他假想敵中隊一同訓練美軍現役第五代與第四代戰鬥機的飛行員。預計將佛羅里達州埃格林空軍基地訓練單位的早期批次、且不具完整戰力的9架F-35A，在2022年初集中至奈利斯空軍基地，重新組成第65假想敵中隊。除此之外，加州艾德華空軍基地也將把2架F-35A，撥交給奈利斯基地的第24戰術空中支援中隊，讓第五代戰機也加入美空軍密接支援的訓練體系之中。
F-35A裝備一具普惠F-135-100渦輪風扇引擊、 F-35A在背部設有硬管加油受油口 (OIL OUTLET)、 F-35A在機身左側進氣道上方裝有一門25mm固定機炮
F-35B，美國海軍陸戰隊及英國皇家空軍用作皇家海軍伊麗莎白女王號航空母艦艦載機的型號，是垂直／短場起降型。單座設計，搭載3台電腦。兩級對轉升力風扇是F135發動機之外新增加的装置，是F-35B動力系统的重要组成部分。它安装在駕駛艙後部，可提供44.5千牛的附加推力，所以使主发动机能在较低温度下以较小的负荷运转，从而提高了可靠性和使用寿命。F-35B的垂直升力主要靠机上装置的两级对转升力风扇提供，它的进气道自然就可以设计得比较小。價值1.094億美元，為AV-8B獵鷹式垂直／短場起降型戰鬥機的後繼機。可以進行垂直起降的F-35B（編號BF-1）於2008年6月11日進行第一次試飛，不過起飛的過程仍是採用傳統的滑行方式，事實上F-35B的設計是可以垂直起飛的，但垂直起飛時載彈量會受到很大的限制，且垂直起飛很耗油，所以垂直起飛不具戰術上的優勢，而任務結束返航時，因燃油消耗與彈藥已投射讓重量減輕，適合垂直降落的模式，垂直降落只需要小的空間、不需嚴苛的平坦場地、不需攔截索等設備，即可短時間內讓多架戰機迅速降落，所以實戰時通常是選擇短場起飛、垂直降落的模式。BF-1同時也是19架系統發展與展示（System Development and Demostration）機組當中的第二架，以及第一架採用重量最佳化生產程序的飛機。
第二架F-35B（編號BF-2）於2009年2月25日試飛。
第三架F-35B（編號BF-3）於2010年2月2日試飛。
第四架F-35B（編號BF-4）於2010年4月7日試飛。
2011年1月，美国防部长罗伯特·盖茨宣布将进行为期两年的F-35B生产暂停，以期重新设计以提高表现，如果不成功将会取消该子型号。
洛克希德·馬丁副总裁Tom Burbage曾说大部分的F-35发展延误都是由于B型造成的。而陆战队打算先一步不经足够的验收部署F-35B初步作战能力。
2012年1月20日，继任盖茨的莱昂·帕内塔称“所有人都相信F-35B已取得了足够的进展”而恢复生产计划。
2012年8月8日，1架F-35B試驗機BF-3完成首次空中武器投放。BF-3於馬里蘭・大西洋測試區從內部武器艙試驗投放了1枚1000磅的GBU-32聯合直接攻擊彈藥（JDAM）。
2016年11月18－20日美國海軍陸戰隊進行F-35B出海登艦測試，將12架F-35B搭載於美利堅號兩棲攻擊艦上，驗證閃電航母(Lighting carrier)概念，測試目的為了解F-35B的開發程度及如何將F-35B融入海軍陸戰隊與海軍的作戰結構之中。（VMX-1）中隊長Colonel George Rowell上校指美利堅號兩棲攻擊艦原計劃搭載F-35B的上限為20架，認為可增加搭載至22架F-35B使能為（MAGTF）提供最大的空中支援能力。
F-35B裝備一台普惠F-135-600渦輪風扇引擎和一個勞斯萊斯升力系統， F-35B如需要機炮則要加裝航炮吊艙
F-35C，美國海軍考慮使用的型號，屬於艦載型。為確保低速時的安全性，主翼及垂直尾翼的面積加大約4成。两翼可折叠收納。用於在傳統起降型航空母艦起降的尾勾，以及起落架和機身給強化了。價值1.429億美元。為F-18的後繼機種，而燃料搭載量還要比F-22猛禽戰鬥機更大，具備空中加油。海軍艦載型F-35C於2010年6月6日在沃斯堡進行第一次飛行。這架編號CF-01的F-35C一共飛行57分鐘，飛行員是洛克希德-馬丁公司的試飛員Jeff Knowles，Jeff同時也擔任過F-117戰鬥機的首席試飛員，翼面積和尾翼面積比A/B型大，將裝備在福特級核動力航空母艦上。
CF-01是在2009年7月28日出廠，然而一些組件運交延遲，加上設計方面的修改，導致第一次試飛的時間從2009年底延後到2010年6月。初期試飛計畫包括15次飛行，接著進行結構偶合和震動測試。接著在2010年10月會將CF-01送到馬里蘭州帕特森河海軍基地與F-35B一同進行後續的試飛工作。 2016年8月23日（VX-23）及帕德森河整合測試組，於喬治·華盛頓號航空母艦上完成F-35C的第三期開發測試(DT-III)，測試進行了41飛行架次完成所有的測試項目，測試比預期早一週完成，測試中發現當F-35C輕掛載彈射起飛時會遭遇突然且猛烈的震動，引致飛行員頭盔顯示器(HMD)以及氧氣面罩移位，導致飛行員升空後無法判讀頭盔內的投影資訊需飛行員自行調整後才能正常閱讀。
2019年2月28日正式在美國海軍服役。
F-35I，為以色列空軍所使用的型號，暱稱為ADIR，希伯來文的意思為「全能者」。機體原型為F-35A，內部航電系統則由洛克希德馬丁出廠時加裝以色列航太工業公司所開發的專用C4I模組，加強並獨立於美國且先進的指管資訊處理能力；電戰系統亦加裝由埃爾比特系統公司開發的Elisra電戰系統; 武器及作戰支援系統方面也經修改整合至能夠使用以色列自製的各式武器系統。
雖然美國是主要的購買國與資金提供者，但英國、意大利、荷蘭、加拿大、挪威、丹麥、澳洲和土耳其也為開發計劃提供了43.75億美元經費。總開發經費預估將超過400億美元，主要由美國買單，購買2,400架戰機預計將另外再花費美國2,000億美元。九個主要參與國計畫在2035年前取得超過3,100架F-35。2009年，以色列、土耳其和新加坡也在就採購F-35與美國進行談判。進一步的樂觀估計、F-35型戰機未來的總銷售量將會突破6,000架，使F-35成為數量最多的噴射戰鬥機。
JSF國際參與分為三級，等級大致反應出對此計畫的財務支援、轉移的科技數量、可競標的分包合約和國家取得飛機的順序。英國是唯一的「一級」合夥人，貢獻25億美元，約研發經費的10%根據1995年英美簽定使英國加入此計畫的瞭解備忘錄。「二級」合夥人是義大利，貢獻10億美元，和荷蘭，8億美元。「三級」合夥人是加拿大4億4,000萬，土耳其1億7,500萬，澳洲1億4,400萬，挪威1億2,200萬和丹麥1億1,000萬。以色列與新加坡是安全合作成員。
一些合夥國家對JSF計畫的公開支持出現動搖，並暗示或威脅除非他們穫得更多分包合約或技術轉移，他們會放棄JSF轉採用颱風戰鬥機、獅鷲戰鬥機、達梭飆風戰鬥機或乾脆僅升級他們現有的飛機。挪威已多次威脅會停止他們的支援除非顯著增加他們的工業配額，儘管如此挪威仍簽署了所有瞭解備忘錄，包括最近一次關於JSF計畫未來生產階段細節的備忘錄，不過，他們也表明，他們會強化與JSF對手，颱風和獅鷲的合作。
英國計劃為英國皇家空軍和英國皇家海軍採買各型F-35。
英國越來越對美國缺乏意願授權英國可無須依賴美國獨自維修和升級它的F-35的技術感到洩氣，據了解這主要是關於此飛機的軟體。在長達五年的時間，英國官員尋求一項軍武管制科技讓渡以獲得更多技術轉移，這個要求，雖有布希政府加持，但履次被美國聯邦眾議院外委會主席亨利·海德（Henry Hyde）眾議員阻擋，他認為英國必須加強關於轉移美國最先進技術給第三方的法律。
BAE系統總裁抗議美國拒絕讓他公司取得此飛機的原始碼。在2005年11月21日，《格拉斯哥先驅報》一篇文章引述下議院國防委員會主席言論說：「若未獲授權取得飛控軟體原始碼，英國可能必須考慮是否繼續此計划」。保羅·德瑞森（Paul Drayson）上議員，英國軍購局局長，在2006年3月訪問華盛頓時立場堅定的表示：「我們要求此軟體技術轉移，若無法取得軟體原始碼我們將放棄購買此型戰機。」他還說假若交易失敗英國政府已有「B計划」。這可能是指海軍版的歐洲戰機。
2006年5月27日，布希總統和布萊爾首相宣佈「雙方政府皆同意英國將有順利操作、升級、佈署和維修聯合打擊機的能力也就是英國保有此飛機的獨立操作權」。儘管如此，遲至2006年12月仍有對缺少技術轉移表達憂慮的聲音，不過，在2006年12月12日，德瑞森上議員簽署了一份符合英國對後續參與提出的要求的合約，例如取得軟體原始碼和獨立操作權，此合約提供「連貫的英國指揮鏈」操作此飛機。德瑞森說英國將「不須要有任何一位美國國民在我們的指揮鏈之中」。不過，德瑞森還說，英國仍在考慮未公開的「B計划」替代F-35。
2007年7月25日，英國國防大臣證實他們已下單購買兩艘伊利沙白女皇級航空母艦，這使F-35B次型獲得購買機會。
2016年6月29日，歸屬英國編號為BK-3的F-35B與另兩架美國海軍陸戰隊的F-35B護航下，飛行十個小時橫越大西洋飛抵英國費爾福德空軍基地，並將於2018年編入英國皇家空軍和英國皇家海軍服役。英國海空兩軍配備F-35B的部隊分別為及。
2020年11月，洛克希德·马丁公司向英国皇家空军交付了三架F-35B短距起飞/垂直降落战机；英国皇家空军高级军官艾伦·马歇尔表示，在获得三架F-35B之后，英军拥有的F-35战机数量增加到21架。
2021年11月一架F-35B墜入地中海。英國向洛克希德馬汀採購48架F-35B戰鬥機，金額60億英鎊，目前已交付24架，預計2025年前全數交貨。 意大利原先計畫為意大利空軍購買109架F-35A，並為意大利海軍購買22架F-35B以部署於加富爾號航空母艦，取代龍捲風戰鬥轟炸機、AMX、AV-8。 最终意大利決定購買共90架F-35，包括空軍60架F-35A、15架F-35B及意大利海軍15架F-35B。
2015年3月12日，意大利卡梅里組裝工廠展示意大利第一架F-35A(編號為AL-1)。 同年12月3日，該架F-35A(編號為AL-1)正式交付予意大利空軍，該架F-35A為首架海外製造的F-35。
2016年2月5日，隸屬義大利空軍的F-35A，飛行7小時橫越大西洋飛抵美國帕圖森河海軍基地，途中義大利空軍派出KC-767A空中加油機為F-35A空中加油，成為F-35首次由非美國空軍加油機空中加油認證試驗的紀錄。該架F-35A並駐紮於亞利桑那州路克空軍基地作訓練飛行員的任務。
2016年12月12日，義大利空軍第32聯隊第13中隊接收由意大利自行生產編號為AL-5及AL-6的F-35A，該兩架F-35A由意大利空軍飛行員駕駛，由北部產地飛往南部空軍基地，使義大利空軍成為世界首支得到美國海外可作戰之F-35的軍隊。
2017年5月5日，意大利首架由卡梅F-35最終組裝廠組裝的F-35B舉行出廠儀式，該架F-35B將於2017年8月底進行首飛，該機亦是美國本土以外首架組裝完工的F-35B。 荷蘭計畫为荷蘭皇家空軍购买85架F-35A，用于取代老化中的F-16AM機群，荷蘭政府預計這將包括55億歐元的采购预算和91億歐元的30年使用预算。
2016年5月23日，兩架歸屬荷蘭皇家空軍編號分別為AN-1及AN-2的F-35A，飛抵荷蘭本土。 採購34架F-35A，取代F-16戰機。 2016年6月9日，丹麥政府宣佈將採購27架F-35A戰機，取代現行服役的F-16戰機。 挪威政府採購的52架F-35A，依照計劃將於2017年接收6架，當中3架將首先交付至美國亞利桑那州路克空軍基地作為培訓之用，其餘3架會於2017年11月初抵達挪威本土。2018年其後交付的F-35A將以每年6架的速度接收，並將直接飛抵挪威本土。挪威皇家空軍預計於2019年宣布已交付的F-35A具備作戰能力，並於2021年底取代現役的F-16機隊。
在2005年5月，澳大利亚政府宣佈它將購買JSF的決定由2006年延至2008年，因而超過當時政府的任期。澳大利亚和英国一样，堅持它必須能取得所有修改和修理飛機所需的軟體。澳洲皇家空軍做的研究顯示F-35是「最適合澳洲所需的飛機」。
澳洲內部對F-35是否是最適合澳洲皇家空军的飛機存在爭論，據一些媒體報導，遊說團體和政治家質疑F-35可能不能即時取代澳洲皇家空军老化中的F-111攻擊機和F/A-18大黃蜂戰鬥機。一些評論家認為更昂貴的F-22或歐洲戰機可能是更好的選擇，在可能不會比F-35貴很多的價錢提供更佳的航程、空戰能力和超音速巡航。
2006年8月初發佈的一份聲明中，當時的國防部長布蘭登·尼爾森博士披露雖然F-35仍受政府支持，澳洲已開始研究其他替代方案以備F-35不可行時。2006年10月，空軍副總司令，約翰·布拉克邦恩（John Blackburn）中將，公開表明澳洲皇家空军已否決在F-35出現延誤時購買過度時期的打擊機，並相信F-35是合適的。不過在2007年3月6日，尼爾森部長宣佈澳洲政府將向波音購買24架F/A-18F超級大黃蜂填補F-111退役留下的空隙，預計花費60億澳幣。不過，尼爾森部長仍然贊成澳洲購買F-35，2007年3月在澳洲電視台的發言，尼爾森部長表示F-35有5%的性能是機密，他聲稱，「這5%真的很有價值」。
2006年12月13日，尼爾森部長簽署JSF生產、維修和後續研發瞭解備忘錄，此合約為澳洲對JSF的取得和後續支援提供了合作架構。澳洲最初預計花費160億澳幣購買100架F-35A。
2009年，陸克文政府批准斥資32亿澳元購買14架F-35。
2014年4月22日，澳洲總理托尼·阿博特正式宣佈該國將新購58架F-35，使澳洲有總計72架。採購计划总成本为124亿澳元（或约116亿美元，或人民币717.8亿元），是澳洲有史以来最大規模的軍備采购之一，預計前14架將於2018年交付并于2020年时投入裝備。 2019年5月28日波蘭國防部長推特宣布，「我們已向美國遞交請求報價單，擬採購32架最新型F-35A戰機。取代冷战時期Su-22、米格29 美國於2019年9月11日批准了這一軍售案，向波蘭出售32架F-35型戰鬥機，總金額65億美元。 2003年，以色列簽署價值近2千萬美元的同意書，正式做為「安全合作成員」加入F-35系統研發和驗證。以色列空軍在2006年表示F-35是IAF重整計畫的關鍵部份，並且以色列計畫花費50億美元購買超過100架F-35A戰機替換他們的F-16戰機。在對中國軍售喊停後，以色列在2006年7月31日暫時回復F-35發展夥伴的身份。
2007年9月3日，以色列國防軍參謀總長Gabi Ashkenazi中將宣佈購買一中隊F-35並將在2014年開始陸續接收，不過，美國國防官員後來同意讓以色列最早在2012年開始接收。每架F-35預計高達五千到六千萬美元。2008年9月美國政府同意向以色列出售25架的F-35A，日後並追加50架的F-35A或是F-35B。2016年12月12日，美國國防部長卡特訪問以色列，共同慶祝第一批兩架F-35I戰機運抵以色列。一個月後2017年1月16日晚上僅接收兩架F-35I執行首次夜間飛行任務，為以色列空軍所有機型當中最快執行夜間飛行任務的機種。2017年4月23日第二批次共三架F-35I戰機飛抵位於內蓋夫沙漠的，連同第一批共5架F-35I編入別稱金鷹中隊的，2019年7月15日以色列國防部宣布再接收2架F-35I，使F-35戰機總數量為16架。 日本原本希望獲得F-22戰機，曾向美國提出過購買意向。但是美國政府為避免技術外洩為由1998年立法規定F-22禁止出口，日本只能退而求其次選擇F-35。日本防衛省在於2012年初召開機型選定委員會，F-35即使延遲交機，但仍將是航空自衛隊下一代戰機的首選，2012年5月4日新聞，美國國防部日前向國會提交報告稱，日本計劃購買的42架F-35戰機總價預計將高達到100億美元，以汰換掉老舊的F-4EJ機隊。
2011年12月20日，日本政府召開安全保障會議和內閣會議，決定以F-35汰換航空自衛隊老舊的F-4EJ「幽靈二式」戰鬥機、三菱F-1戰鬥機，作為下一代密接支援戰機，以負責對地對海打擊任務。防衛省將於2012年度預算編列採購經費，期望美國能在2016年交機。防衛省起初將F-35、美國波音公司F/A-18「超級大黃蜂式」戰鬥機以及歐洲「颱風式」戰鬥機作為下一代主力戰機候選機種，而一如預期，匿蹤性能出色、與自衛隊現有戰機在資訊分享方面匹配的F-35終於出線，因應中國研發中的殲-20隱形戰機所帶來的衝擊平衡壓力。
2013年12月17日通過《國家安全保障戰略》與新的《防衛計劃大綱》等文件，闡明未來五年把國防開支增加5%，再增購100架F-35。。
2015年12月，日本於名古屋組裝第一架F-35A戰鬥機授權生產型，AX-5聯合打擊戰鬥機。該架F-35A將於2017年進入日本航空自衛隊服役。而且日本訂購42架F-35A之中，其中4架由洛克希德·馬丁於美國沃斯堡組裝，剩下38架則於日本名古屋工場組裝。
2016年9月23日，洛克希德·馬丁於美國沃斯堡組裝的第200架F-35A舉行出廠典禮，該架戰機將歸屬於日本航空自衛隊，並於2017年1月12日首先交付至亞利桑那州路克空軍基地的國際訓練團隊作為培訓之用。
2017年1月18日，首批兩架美國陸戰隊F-35B戰鬥機，飛抵日本山口縣岩國基地。這是F-35B首度部署在美國境外。
2017年6月5日，在位於愛知縣豐山町的三菱重工業公司小牧南工廠舉行首架在日本組裝的F-35A出廠儀式，該工廠負責生產F-35的引擎等部分零部件、最終組裝及性能檢測。
2020年7月10日，美國國務院指出，已同意對日本105架洛克希德馬丁公司（Lockheed Martin）F-35戰機的可能軍售案，價值估計達230億美元（約新台幣6800億元），其中包括63架F-35A、42架F-35B戰機、110具普拉特與惠特尼飛機發動機公司（Pratt and Whitney）的F135渦輪扇發動機及相關設備。 現時韓國空軍正在研製下一代戰機KF-X計畫，受到日本採購F-35以及中國的殲-20戰機的影響，在對朝鮮的軍事保有優勢之下，目前招標採購60架先進戰機，具備隱形能力，也有可能採購F-35或是波音公司F-15SE沉默鷹，也是F-35的潛在客戶，預估為108億美元。此型戰機預計取代類似用途的F-4、F-5戰鬥機。美國國防部也已同意讓洛克希德·馬丁公司的F-35匿蹤戰鬥機，或波音的F-15SE「沉默鷹」戰鬥機出售給韓方，最後F-15SE出局，韓國採購40架F-35同時將繼續自行研發該國五代機。 大韓民國計畫採購40架F-35，2021年交付完成。2019年3月起韓國開始陸續接收訂購的F-35A戰機。2020年8月韓國政府計畫追加採購20架F-35B戰機，配置於隔年將開始建造的自製航母。 2019年3月2日新加坡宣布展開採購程序，預期先採購4架，保留8架選擇權。
2020年1月10日國防安全合作局（DSCA）正式公告，國務院批准對新加坡出售12架可短場起降型號F-35B及相關設備，預估軍售案總價高達27.5億美元。 美國國防安全合作局於2020年9月30日正式公告指出，美國國務院當日批准向瑞士售出40架F35、40架F/A-18E/F「超級大黃蜂」戰機等大量軍事武器。
瑞士聯邦委員會2021年6月30日發出新聞稿，經過會議確認，決定將採購36架F-35A 戰鬥機。 2015年10月20日，芬蘭國防部宣佈展開「HX」計劃(芬蘭下世代戰機)，五年內揀選新一代戰鬥機取代現役60餘架F/A-18C/D戰鬥攻擊機。 國防部點名七款戰鬥機作初步評估，包括陣風戰鬥機、颱風戰鬥機、F-15鷹式戰鬥機、F-16戰隼戰鬥機、F/A-18E/F超級大黃蜂、JAS 39獅鷲戰鬥機、及F-35閃電II戰鬥機。 當局預計2025年起汰除現役F-18C/D戰機，並於隨後15年內完成替換。
2021年12月10日，芬蘭宣布將採購64架F-35A戰機。2022年2月11日與美方簽訂約94億美元（約合新台幣2616億）的軍購。
2002年7月12日，土耳其成為JSF計畫第七個國際合夥人，加入英國、意大利、荷蘭、加拿大、丹麥和挪威。在2007年1月25日，土耳其簽署關於F-35生產的瞭解備忘錄，據報導土耳其預計花費110億美元訂購100架F-35A「CTOL／空軍版」。
土耳其航空工業公司（TAI）和美國承包商諾格公司在2007年2月6日簽署購買意向書，根據此購買意向書，TAI將成為F-35低速初期生產（LRIP）兩階段時期中央機身的第二來源，自LRIP-1開始生產，並在LRIP-2生產最少400個中央機身。在2007年12月10日，開始為兩架F-35製造零組件，即合成元件和飛機出入口，這將用在F-35中央機身，諾格公司在洛馬領導下為此飛機生產的重要部分。 本型戰機預計取代F-4、F-5等老舊機種。
然而土耳其卻在2017年向俄羅斯訂購S-400防空飛彈，此舉引發美國政府不滿，美方認為俄羅斯很可能利用土耳其的S-400來偵測出F-35的雷達頻率，藉此得以開發突破匿蹤科技的飛彈系統，這將威脅美軍優勢。因此2018年6月參議院便欲中止土耳其100架F-35A的訂單來要求土耳其停止S-400的採購計畫，但土耳其仍堅持採購S-400，並於2019年7月12日受付第一批飛彈，因此美國總統川普在7月17日正式宣布暫停F-35出口土耳其的計畫。 加拿大國防部尋求在2020年前替換老化中的CF-18機群並對F-35抱持很大興趣，國防部官員表示預架生產80架將花費38億美元，但此數額未包括訓練、維修和任何後續費用。加拿大可待2012年再決定是否購買F-35，不過他們已投資一億五千萬美元在JSF計畫。
2010年7月16日，加拿大国防部长彼得·麦凯宣布，加拿大政府决定斥资90亿加元（约合86亿美元）购买65架美国生产的第五代F-35闪电2型联合攻击战斗机。
2012年12月12日，加拿大政府决定停购美国洛克希德·马丁公司生产的F-35战机，重新启动采购程序，招标时将考虑所有货源，寻找新的替代战机。 截至2007年7月F-35也是印度空軍的潛在選擇，這被理解成向IAF販賣F-16多用途戰機策略的一部份。 雖然不具發展夥伴身分，但中華民國政府曾多次於不同場合向美國表達對F-35B的高度興趣，並有意借鑒其部分功能為其下一代戰機研發計畫的發展要點——尤其是短場起降、匿蹤、垂直起降、超視距作戰等優異性能。雖然國際軍評專家均認為以其現況及未來衡量，非常適合布署F-35B以應付目前逐漸向中國人民解放軍傾斜的空優，以及解放軍對台灣大量佈署短程彈道飛彈摧毀其機場跑道，美方建議中華民國政府採購F-35B垂直起降型戰機；但是對於是否能在未來順利取得或轉移F-35B技術以取代其現役的F-16等主力戰機，因牽涉到中華民國與美國關係、《台灣關係法》、台海軍力平衡、中美關係、及兩岸關係發展等，而尙無定論。 2018年3月15日，中華民國國防部長嚴德發上午在立法院外交及國防委員會證實，中華民國國防部確實在2018年對美軍購清單上，對美國政府提出採購F-35戰機的需求。
2019年9月18日，中華民國空軍網站宣布將暫不購買F-35戰機。 2019年希臘國防部長阿波斯托拉基斯（Evangelos Apostolakis）日前受訪時，表示在確認升級F-16戰機後，為維持對土耳其的空防優勢，他們有興趣、成為研發計畫夥伴之一，並採購一支中隊規模的新型F-35戰機，強化其抵禦土耳其。
2020年1月10日，希腊国防部长尼科斯·帕纳约托普洛斯9日在雅典接受希腊媒体采访时说，希腊计划在未来几年里从美国引进一支F-35战斗机中队以加强希腊空军力量，使希腊能够在与土耳其可能出现的对峙中重获空中优势。
尼科斯·帕纳约托普洛斯说，该中队的24架F-35战斗机计划于2024年列装完毕。他同时说，希腊很快将开始升级现有的F-16战斗机为F-16V，预计7年至8年完成。 据报道，五角大楼F-35办公室主任马蒂亚斯·温特海軍中將说，“未来潜在的外国军事销售客户包括新加坡，希腊，罗马尼亚，西班牙和波兰。” 2020年9月，以阿和平協議簽署，美国同意考虑批准阿联酋购买F-35战机。卡塔尔随后也正式向美国政府提出申请，要求购买美制F-35战机。以色列情报部长則以需要保持以色列军事优势為由反对美国向卡塔尔出售F-35战斗机。不過在2020年11月10日，美國國務院依舊同意向阿聯酋出售50架F-35战斗机。 2020年3月有多起媒體報導印尼在美國施壓下將停止採購俄國的 Su-35 戰機，改引進美國的 F-16V (Block 70 或72)，但是印尼卻提出購買 F-35 的需求，有可能成為繼新加坡之後第二個東南亞 F-35 使用國。 据报道，五角大楼F-35办公室负责人，海军中将马蒂亚斯·温特说，“未来潜在的外国军事销售客户包括新加坡，希腊，罗马尼亚，西班牙和波兰。” 《國會山報》（The Hills）報導，政府高層向媒體透露，繼阿拉伯聯合大公國之後、卡達政府也向美國表達，有意採購數架F-35戰機（F-35 Lightning II）的意願，但採購項目和數量並沒有公佈。 防衛新聞(Defense News)報導，埃及軍方官員說，埃及在一年多前，曾向美國提出購入大約24架F-35戰鬥機的要求，但是美國不置可否，因此埃及就轉向俄羅斯。