F-35 được phát triển với 3 biến thể chính, chủ yếu là phù hợp với phương án cất hạ cánh trên đường băng thường, hay trên hạm tàu là F-35A, F-35B và F-35C. Biến thể cất hạ cánh thông thường F-35A dự kiến trang bị Không quân Mỹ và các nước khác trên thế giới. Đây được xem là biến thể nhỏ nhất, nhẹ nhất, rẻ nhất.

Biến thể cất cánh ngắn/hạ cánh thẳng đứng F-35B là thành viên dành được nhiều sự quan tâm nhất của dòng F-35. Loại này được thiết kế trang bị trên tàu sân bay hạng nhẹ (đường băng ngắn, không có máy phóng), tàu đổ bộ có boong phóng máy bay.

Nguyên lý hoạt động của hệ thống hạ cánh thẳng đứng này là nhờ thông qua một hệ thống đẩy có tên LiftFan® được cấp bằng sáng chế bởi Rolls-Royce với một động cơ có thể xoay 90 độ khi cất cánh ngắn/hạ cánh thẳng đứng. Rolls-Royce ký hợp đồng với Lockheed Martin để cung cấp các hệ thống Rolls-Royce LiftSystem® hoạt động trên máy bay siêu âm bao gồm cả những chiếc F-35. Các LiftFan® nằm theo chiều ngang ngay phía sau buồng lái. Khi máy bay chuyển tiếp sang chế độ hạ cánh thẳng đứng, sẽ có hai cánh gió mở trên đầu của máy bay và hai hệ thống này sẽ luân phiên thổi khoảng hơn 9000 kg không khí thẳng xuống, chúng sản xuất gần một nửa lực đẩy xuống cần thiết so với cách hạ cách truyền thống.

Ngoài ra có một thành phần khác được xây dựng vào khung máy bay, được gọi là "hộp cánh". Nó thực chất là cơ sở của các LiftFan® với cánh hướng di chuyển mà có thể kiểm soát lực đẩy bằng cách hướng dòng không khí đi xuống. Hộp cánh này cho phép F-35B có thể di chuyển nhẹ về phía trước hoặc phía sau khi nó đang trong chế độ hạ cánh thẳng đứng/ cất cánh ngắn.

Được biết, quân đội Mỹ có kế hoạch đặt mua tổng cộng 2.443 chiếc F-35 các loại với tổng kinh phí khoảng 391 tỷ USD để trang bị cho quân đội của họ. Ngoài ra, các nước Nhật Bản, Israel, Singapore, Hàn Quốc và Thổ Nhĩ Kỳ cũng đã đặt hàng mua thế hệ máy bay chiến đấu đa năng này.

Một số hình ảnh về Lockheed Martin F-35B: