在強化飛機性能的要求下，如︰飛機的動作G值限制由7.5提高到9個G、機翼增加可攜帶外掛載的掛架結構、減少機翼接合點以簡化組裝程序、機身結構重新設計以容納子系統(tǒng)件及進出空間…等，發(fā)展型的重量也不斷攀升，到2004年1月為止，飛機增重超過1360千克。為抵消這多出的重量，洛克希德于2004年4月提出獎勵措施，任何減重建議有100美元的獎金，減重1磅可得500美元獎金。到當年底為止，洛克希德共收到超過2000項建議，飛機減重超過1225千克，付出獎金約135萬美元。
2006年2月19日，第一架美國空軍的F-35A于洛克希德的德州沃斯堡（Fort Worth）出廠，經過一系列的地面檢測后，2006年7月7日正式向外界公開，美國空軍將它命名為閃電II（Lightning II），希望能延續(xù)P-38及英國閃電戰(zhàn)斗機留下的光輝戰(zhàn)跡，2006年12月15日完成首飛。第一架STOVL的F-35B在一年后的2007年12月18日問世，2008年6月11日完成首飛，當年年底完成多架次的常規(guī)起降試飛后，在2010年3月18日完成首次的短距起飛、懸停、垂直降落；6月10日完成首次超音速飛行。2009年7月28日，第一架美國海軍型F-35C出廠，2010年6月6日完成首飛。
