F-35A，为美国空军与其他国使用型号，属传统起降型。价值1.116亿美元，F-16和A-10的后继机种，F-22猛禽式战斗机的辅助型号。2016年8月2日美国空军空战司令部司令赫伯特·卡莱尔上将宣布，美国空军首支具备12－24架F-35A的作战中队具备初始作战能力。
2017年1月23日至2月10日举行的第17-1号红旗演习，驻扎希尔空军基地的美国空军第338战机联队与及预备役第419战机联队的F-35A首次参与，演习期间共执行了226次原定飞行架次中的207架次飞行任务，妥善率达90%。空战表现共击落敌机145架，7架F-35A皆在视距内被击落，经换算后交换比为1:20。对地方面成功执行了压制敌方防空系统的任务，对51座中的49座地对空导弹投下了模拟弹药
2. F-35B垂直起降型
F-35B，美国海军陆战队及英国皇家海军采用的型号，是垂直/短场起降型，也就是说可以像直升飞机那样喷气启动，垂直上升下降，单座设计，搭载3台电脑。两级对转升力风扇是F136发动机之外新增加的装置，是F-35B动力系统的重要组成部分。它安装在驾驶舱后部，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。价值1.094亿美元，为AV-8B猎鹰式垂直/短场起降型战斗机的后继机。可以进行垂直起降的F-35B（编号BF-1）于2008年6月11日进行第一次试飞，不过起飞的过程仍是采用传统的滑行方式。BF-1同时也是19架系统发展与展示（System Development and Demostration）机组当中的第二架，以及第一架采用重量最佳化生产程序的飞机
3.F-35C航母舰载型