1997年，洛克希德·马丁和波音公司被同时选中竞标下一代美国海军、空军、陆战队联合攻击机项目。联合攻击机，Joint Strike Fighter 简称JSF，是继Advanced Tactical Fighter 计划后的另一个四代战机项目计划，旨在研发一种更加便宜，保养更简单，多用途性更好的战机/攻击机。
在之前80年代的ATF项目中，本来是有海军型号的规划的。但由于F-22过于娇贵，更难伺候，对地/对海打击效率低下的问题，海军并不稀罕它，导致F-22猛禽的舰载型最终泡汤。而空军手上有一大票F-16单发战斗机/攻击机，以及A-10攻击机，用F-22替换根本换不起。陆战队则希望的是拥有一款可以垂直起降的隐形战机。此次JSF计划，就是综合了空军、海军和陆战队的各种要求，并拉动了多个盟友国家一同参与投资和开发，希望能够搞出一款通用性和普适性强，同时便宜又皮实的战机。
在这样的要求下，JSF不可能再像F-22那样，拥有轻盈修长的身躯，不计成本的用料。F-22采用了高达40%比例的钛合金材料，这种土豪的做法不可能在JSF上重现；此外，F-22为了超机动能力，机身截面积有限，同时弹舱又不够深，这导致对地任务上F-22非常弱鸡，弹舱内只能携带4枚1000磅的制导炸弹，极大限制了任务场景。所以JSF一开始就明确要求能够在弹舱内装下2000磅的炸弹，同时还能再带2枚空空导弹用于自卫。
F-22弹舱内只能装下2枚GBU-32 JDAM炸弹，对地能力较差
对于洛克希德·马丁来讲，其实很早就在布局JSF的技术攻关。1991年，洛克希德·马丁花了4亿美元从俄罗斯买来了Yak-141垂直起降飞机的垂直起降技术专利，这样就很好的兼顾了陆战队提出的短距起飞起飞/垂直降落攻击机的需求。
被选中为竞标方之一后，洛克希德·马丁找到了诺斯罗普·格鲁曼和BAE以及普惠为搭档，一同推出了自己的方案X-35A。X-35A于2000年10月24日于加利福尼亚州首飞，之后又被改装成X35B；12月，X-35C首飞。
X35A首飞
X35C首飞
X35B的垂直起降方案，用的是苏联Yak-141方案，这前面已经说过了，它在机背单独增加了一台小型升力风扇，并在两侧机翼增加了两个排气口，加上向下偏折90度的发动机尾喷口，形成了4个“支撑点”，也就是通过4个排气口同时向下喷气来实现平稳的垂直着陆。
F-35B垂直降落示意图，3个排气口排出冷空气（蓝色），尾喷口排出的是高温气流
X35B的喷管90度转向机构
需要说明的是，F-35B升力风扇本身是不产生动力的，它依靠一根转动轴于发动机输出轴通过减速齿轮相连，将发动机的轴功率直接传动至升力风扇产生升力：
升力风扇示意图
X35也采用常规布局，但它的外形比起F-22，要“胖上”许多，最明显的表现就是机身更“厚”。其实这也是一种无奈之举，因为军方明确要求要在弹舱内装下2000磅的GBU-31炸弹，为了能达到这一设计指标，F-35的弹舱几乎抠到了后背，并导致机背有很大的隆起，进一步导致了飞行阻力的增加。
F-35的弹舱，装2000磅炸弹的时候还可以装一枚AIM-120D
波音这边则和麦克唐纳·道格拉斯以及通用搭起了X32验证机的研发班底。2000年9月，X32A开始它的首次飞行。这个家伙的外形比F-35还要夸张的多；它太胖太丑了，过于不协调的外形不免让人对它的性能产生怀疑。其采用了翼身融合的三角翼设计，为了节省成本用的是一整块的结构，采用复合材料；进气口被设置在了机腹下方，巨大的进气口看起来好像一个咧嘴大笑的表情，这显然带来了阻力增大的问题。此外，X32虽然是类似DSI进气道，但发动机叶片清晰可见，隐身性能很值得怀疑。这款外形肥胖笨重的战机，虽说用的是F136发动机，但是机动性还不如F35；说是取代AV-8B、A-10这样的纯攻击机尚且凑合，若说是可以取代F-16，别说军方不信，怕是波音自己也不信了。
所有角度里只有俯视角度好看点
除此之外，X32的机鼻形状，对雷达的性能也会造成很大限制，这种形状的机鼻雷达孔径是远不如X35的。
X32的垂直降落方案，采用的是与X35不同的方案。它并没有像X35那样使用升力风扇，在机身多处开孔，通过发动机尾喷口产生的高温燃气通过管道从机身各处的6个喷管喷出，这与鹞式战斗机的垂直降落方案相同，相对比较低效。
X32垂直降落过程
X32B于2001年3月完成了首飞。然而在2001年12月国防部宣布的竞标结果中，X35大幅优势领先X32获得竞标。在美国军方看来，X35的飞行性能大幅领先X32，而且X32在测试中并未完成垂直降落，证明其垂直降落方案有缺陷；此外翼身融合的三角翼达不到海军对机动性和负载的要求。此外还有很多小问题，但最致命的还是这几个问题。
X32的YF136变循环发动机，这个是为数不多领先X35的地方，可惜随X32一起下马了
虽然F-35在2001年中标，但真正第一台量产型F-35下线要等到2006年2月了。随着后面F-35A、B、C三型战斗机的试飞和测试，越来越多的问题被暴露出来。最初JSF的计划，是用一款基本设计打遍海军空军和陆战队，三种分支机型零件互换率达到70%，然而洛克希德·马丁进一步深入测试才发现，这是打了嘴炮，要想让三种机型完全发挥各自的功能，根本不可能用通用零件实现。于是，零件的通用型最终降到了20%。这意味着除了气动构型的设计是共用的，其他差不多相当于是完全3种飞机。面对军方的指责，洛马也很干脆，就这玩意，爱要不要，看看你们提的需求！
截止目前，F-35已经在全球范围内交付了330架。到今年2月，海军也宣布F-35C形成了初始战斗力（initial operational capability），F-35全系终于开始堪当大梁。然而，面对后起之秀的中国歼20和俄罗斯的Su-57，一开始就是多方势力妥协出来的F-35能否确保绝对优势？恐怕只有洛克希德·马丁自己知道答案了。