F-35 ライトニング II（）は、アメリカ空軍の統合打撃戦闘機（JSF）計画に基づく、単発単座のステルス多用途戦闘機。アメリカ合衆国の航空機メーカー、ロッキード・マーティンを中心とする複数の企業によって開発された。
コンピュータによる情報統合を推し進めており、ヘルメットディスプレイによる全周囲視界まで実現している。最初から多用途戦闘機として開発されたため、対地攻撃能力や電子装備の充実度はF-22を超える。また、ほぼ同一の機体構造を有する通常離着陸機型・垂直/短距離離着陸機型・艦上機型の3タイプが存在する野心的な機体でもあり、開発計画時の名称である統合打撃戦闘機（）の略称JSFで呼ばれる事も多い。
概要 統合打撃戦闘機計画（JSF）に基づいて開発された第5世代ジェット戦闘機に分類されるステルス機。ロッキード・マーティンはF-35を輸出可能な最初の第5世代ジェット戦闘機とする（過去にはF-22の輸出も検討されたが、許可が下りなかった）。
概念実証機のX-35は2000年に初飛行を行い、競作機となったX-32との比較の結果、X-35がJSFに選定される。量産機のF-35は2006年に初飛行し、アメリカ空軍への納入は2011年5月から開始され、初期作戦能力（IOC:Initial operational capability）獲得は2015年7月31日のアメリカ海兵隊のF-35Bが初となった。2015年内には一年間で45機としていた量産目標を初めて達成した。2018年4月13日には、SDD（システム開発実証）飛行試験が全て完了したと発表されたF-35、SDD飛行試験の全プログラムを完了。
JSFの名の通り、ほぼ同一の機体構造を用いながら、基本型の通常離着陸機（CTOL）であるF-35A、短距離離陸垂直着陸機（STOVL）のF-35B、艦上機（CV）型のF-35Cという3つの派生型を製造する野心的なプロジェクトである。現代の戦闘機開発において、戦闘機のマルチロール機化は主流となっているが、必ずしも成功するとは限らない。例えば1960年代、空軍の戦闘爆撃機と海軍の艦隊防空戦闘機を兼務する機体として開発されたF-111は、空海軍間で異なる要求を同時に満たそうとした結果、機体の大型化と重量増加を招いたため、海軍は調達をキャンセルして空軍のみの採用となり、期待された「空海軍での運用機体の共通化」は果たせずに失敗している。対してF-35は、比較的小型の機体で多任務とステルス能力の付加、さらには基本設計が同一の機体でCTOLとSTOVLを派生させるという前例の無い多任務能力を達成することに成功し、採用予定国も複数に上る。また、F-35Bは世界初の実用超音速STOVL戦闘機となる。
アメリカ空軍・海軍・海兵隊、イギリス空軍・海軍、航空自衛隊、ノルウェー空軍などが採用を決定している。アメリカ軍はF-35を2,443機配備することを予定しており、さらに現在F-16などの旧世代戦闘機を使用している国でも採用される可能性が高いため、最終的な製造数は5,000機以上にのぼることも予測されている。しかし、開発の遅延や当初予定より大幅なコスト高などの課題も抱え、2014年3月時点で2,443機を調達する計画は3,912億ドル（約40兆円）に達すると判明している。一方で今後半世紀程は世界中の空軍や海軍で各仕様が運用されることが決まっている。
調達価格は、国内・海外向け仕様や契約の違いにより横並びで比較することは難しいが、1億ドルを超える価格とされてきた。こうした高コスト体質は、アメリカ国内ですら批判の対象となっており、コストの削減が進められている。2022年のアメリカ国防省の調達価格は8,000万ドルに低下する。
運用期間については、2070年までの使用が計画されているLockheed F-35 service life extended to 2070。
開発の経緯
アメリカのF-16、A-10、F/A-18、AV-8B、およびイギリスのシーハリアー、ハリアー GR.7/GR.9、カナダのCF-18などを含む、多種類な戦術航空機を同じ原型の機体により代替する新型機の開発を目的とした「統合打撃戦闘機計画」に基づき、ボーイング社のX-32とロッキード・マーティン社のX-35の2種の概念実証（CDP）機が開発された。
開発競争の結果、全体としての完成度が高く、目標性能に合致またはそれを超えた性能を持ち、計画の次の段階に入るための基準と技術的熟成を達成しており、STOVL型でリフトファンを採用した、X-35がシステム開発実証（SDD）の段階へ進む機体として2001年10月26日に選定された。その後、X-35にはF-35の制式名称が与えられた。SDDの段階では飛行試験機を製作し、最初に完成した機体は、さまざまな基本的要素を試験・検証するCTOL仕様のAA-1となった。それ以降は実用機に近い形で製作し、CTOL型のF-35AのSDD機であるAF-1〜4の4機、STOVL型のF-35BのSDD機であるBF-1〜5の5機、CV型のF-35CのSDD機であるCF-1〜3・5（CF-4はキャンセル）の4機の合計して14機が試験された。また、飛行試験を行わないSDD機を8機製作しており、その中には、レーダー断面積やレーダー波反射特性を調べる「シグネチャー・ポール」機が1機含まれている。
開発パートナー thumb|400px|SDD（システム開発実証）段階でのプログラム参加国
F-35の主契約社は開発元のロッキード・マーティンであるが、ノースロップ・グラマンとイギリスのBAEシステムズが主要製造パートナーとして計画に参加しており、製造においてロッキード・マーティンと共に機体・操縦システム・アビオニクスなどで作業を分担している。航空システムの実証・システム統合・機体の最終組み立て・軍への引き渡しは、ロッキード・マーティンが行っている。
また、SDD段階でのプログラムでは国際パートナーの参画も可能としており、アメリカ以外の8カ国（イギリス・イタリア・オランダ・トルコ・カナダ・デンマーク・ノルウェー・オーストラリア）が加わり、レベル1からレベル3までの3段階で区分されている。その後、イスラエル・シンガポールが保全協力パートナー（SCP）としてSDDのプログラムに参加している。
量産計画 量産型の生産計画についてアメリカ軍では、2006会計年度に第1期低率初期生産（LRIP（Low Rate Initial Production）1）の長期先付け（LL）品の購入が認められ、また、2007会計年度には完全な予算が承認されたことで、2機のF-35Aの製造が開始された。
2010会計年度のLRIP5からは対外有償軍事援助（FMS）機の製造を組み込むことも可能とされた。このLRIPは2013会計年度のLRIP7まで続けられる予定で、その後の2014会計年度より多年度調達（MYP）計画に移行するとされていた月刊『JWings』2007年5月号 p13。
しかし開発の遅れに伴い現在もLRIPは続いており、2016会計年度のLRIP10以降も続けられる見込み。第1期全規模生産（FRP1）は2026会計年度を予定している「世界の名機シリーズF-35ライトニングII 最新版」p77。
生産・維持体制 海外での生産・整備施設 大量の製造が見込まれるため、米本国のテキサス州フォートワース工場以外ではイタリアのカーメリと日本の名古屋近郊にFACO(最終組立・検査：Final Assembly & Check Out)施設が設置されている。
また、ステルス性維持やブラックボックス等のロッキード・マーティンしか触ることのできない部分のメンテナンス・修理、オーバーホール、アップグレードを目的とした国際整備拠点MRO&U（Maintenance Repair Overhaul and Upgrade）が設定されており、本国のアメリカ、FACO設備の利用できる欧州のイタリアとアジアの日本、南半球での運用国オーストラリアの4拠点がある。欧州では十分な運用体制が確立できない場合、追加でイギリス、オランダ、ノルウェーへのMRO&Uを設置が検討されている。一方で契約次第では整備権限を個別に取得し、国内で重整備をすることも可能でイスラエルやフィンランドではこちらを採用しているFinland inks deal for its 64 F-35A fighter jets and agreement on industrial participation。韓国は日本MRO&Uの利用を拒否し、導入時にロッキード・マーティンより国内での重整備も可能と説明を受けたが、この時は整備先は保留され次期戦闘機：「F35A、日本で整備することはない」、一時は距離のあるオーストラリアMRO&Uでの重整備も検討したAustralia to service South Korean F-35 strike fighters in Pentagon deal。その後に第2次調達事業にて韓国は自国整備権限を取得、清州基地に整備場を建設し、2027年から重整備を実施することにした South Korea To Establish F-35 Maintenance Depot By 2027 South Korea to stand up F-35 MRO facility。
2013年7月17日にはイタリアのカーメリ工場のFACOが米本国に次いで稼働。このFACOは、イタリア国防省が保有しており、アレーニア・アエルマッキとロッキード・マーティンが運営する。今後イタリア空軍及び海軍が運用するすべてのF-35A/Bをノックダウン生産（契約条件で順次ライセンス生産に移行する場合もある）する能力を持ち、オランダ軍向けの機体等の海外へ販売される機体の製造も行う。また、アメリカ国防総省から欧州地域におけるMRO&U拠点にも指定されている。他にも、翼の生産も行っており、完成品はロッキード・マーティンのフォートワース工場に納品されている。
2015年12月15日には日本の三菱重工業名古屋航空宇宙システム製作所小牧南工場（愛知県西春日井郡豊山町）のFACOが稼働。ノースロップ・グラマン製の中央部胴体、ロッキード・マーティン製の前部胴体・コックピット・主翼、BAEシステムズ製の後部胴体、IHIのノックダウン生産したエンジンを組み上げ、エレクトリック・メイト&アッセンブリー・ステーション（EMAS）での工程を経て機体をロールアウトする。また、2014年にアメリカ国防総省からアジア地域の北半球を担当するMRO&U拠点をここに設置することが発表された。2017年時点で生産されているのはA型のみで、初期に後部胴体を含む4割近いライセンス生産も検討されたが、三菱重工業側が採算性の問題から拒否しており、国内生産は部分的なパーツに留まっている。
搭載されるF135ターボファンエンジンは、米本国のコネチカット州ミドルタウン工場とフロリダ州ウエスト・パームビーチ工場で製造されているが、日本のFACOでの使用分はプラット・アンド・ホイットニーからIHIが請け負っており、2017年3月28日にF35専用施設が瑞穂工場（東京都西多摩郡瑞穂町）内で稼働。この施設では組立と試運転が可能で、防衛省はF-35を年に6機程導入する計画のため、これに合わせて年間6基前後の生産能力を持っており、一部部品は相馬工場（福島県相馬市）と呉第二工場（広島県呉市）等で生産される。これらの工場は将来MRO&U拠点が設置される際のエンジンの担当も期待されている。エンジン組み立て工場は他にもMRO&U拠点が設置予定のイタリアにも建設が検討されている。
部品供給 機体の維持については、ALGS（）と呼ばれる国際的な後方支援システムが導入される。これはアメリカ政府の管理の下、全ての運用国が共通の在庫プールを通じて交換部品の融通を行うもので、各国は保有する部品の在庫を最小限に抑制できる。ただし部品はF-35運用国以外への移転が厳しく制限され、また移転は国連憲章の目的と原則に従うF-35運用国に対するもののみに限定される4 F-35A生産への国内企業参画。
特徴 外形
F-35はF-22と同様に機体形状と縁の角度の統一が図られており、ステルス性に優れた主翼の菱形翼と水平尾翼は、前縁に33度の後退角と後縁に14度の前進角を有しており、主翼には操縦翼面として、前縁に前縁フラップ、後縁にフラッペロンが装備されているほか、F-35Cでは後縁外側に補助翼が装備されている。水平尾翼はF-22と同じく全遊動式であり、2枚の垂直尾翼は42度の前縁後退角を有しており、機体中心線から外側へ25度傾けられている。
主翼付け根前縁から機首先端まで続くチャインは機体の上面と下面を明確に分けており、エアインテーク（エアインレット）はチャインの下、コックピット後方の左右にある。従来の超音速ジェット機にあったような境界層分離板 が無く、胴体側面の出っ張りによって境界層を押しやる仕組みになっており、ダイバータレス超音速インレット（DSI）と呼ばれるこの構造はステルス性の向上に一役買っている。
空中給油受油装置として、A型は背部に空軍式（フライング・ブーム方式）のリセプタクル、B/C型は機首右側に海軍式（プローブ・アンド・ドローグ方式）のプローブを装備する。
コックピットには前方ヒンジ方式の一体型キャノピーを採用した。これによりアクチュエーターの小型化と重量の軽減が可能となり、合わせて整備の際のアクセスも容易となった。電気システムのユニットや整備アクセス関連のユニットを、それぞれ胴体側面に配置したことにより、今までと比べて少ないアクセスパネルで対応できるようになっている月刊『JWings』2007年5月号 p12。
一つの基本設計を基に、通常離着陸（CTOL）型、短距離離陸・垂直着陸（STOVL）型、艦上機（CV）型と3タイプの開発・製造を目指すものの、設計の共通性は高い。各タイプの設計に占める独自設計部分はA型が19.8%、B型が32.6%、C型が43.1%と、艦上機用の追加パーツが多く最も共通性の低いC型においてすら50%以上の完全な共通設計、もしくは同類設計が用いられている「世界の名機シリーズF-35ライトニングII」p23。複座の練習機型は存在せずフライトシミュレーターを使って行われる（後述）。
ステルス性については詳細が公表されていないものの、正面からのレーダー反射断面積は約0.00143m2とF-22より7～9倍大きくF/A-18Eやラファールの1/35～1/70とされている。機体表面のほとんどに用いられるカーボン複合材には、カーボン素材の段階からレーダー波吸収材（RAM）が混合されているという新しい手法が用いられており、その上で要求されたステルス性を満たすべくRAM塗料による塗装を行っている月刊『JWings』2012年1月号 p45。これには、従来のステルス機より維持や管理が低コストで済むという利点がある。機体の製造においては、外部シールドライン制御と呼ばれる工法を使用しており、機体各部の繋ぎ目をほとんど無くして、そこにRAMでシールすることにより、繋ぎ目での段差や溝を無くすことでレーダー反射を防いでいる。機内には大容量の燃料タンクが搭載されており、F-22と同様にアンテナやセンサー類の張り出しを極力設けない設計を採用して、内蔵アンテナとセンサーを一体化させ、それを機体フレーム内に埋め込むことで、その効果を高めている。F-35は単発機であり、機体サイズ自体がF-22と比べて小型化したことで、目視での発見をより困難としている（低視認性）「世界の名機シリーズF-35ライトニングII」p31。
ドラッグシュートはオプションとして設定されており、ノルウェー空軍などが選択しているドラッグシュート装備のノルウェー空軍F-35A 初度作戦能力を獲得 - おたくま経済新聞。
なお、機体形状についてX-35から変更された点は以下の通り。 電子機器の搭載スペース確保のため前部胴体を12.7cm延長 胴体延長に伴う安定性と操縦性の維持のため水平安定板を5.1cm後方へ移動 機内燃料搭載量増加のため胴体背部を2.5cm上昇 胴体内兵器庫のスペース確保のため主脚の取り付け位置を胴体から主翼付け根へ変更
エンジン thumb|250px|right|リフトファン使用時には機体上下のドアが開いて空気が下方へ噴射される機体後部のエンジン排気も機体下部のドアが開き、ノズルが回転しながら下がることにより下方へ曲げられるエンジンの排気の一部が抽出された後、ロールポストを介して左右の主翼に導かれて下方へ噴射される thumb|250px|P&W F135ジェットエンジン（V/STOL用）の3ベアリング回転ノズルの偏向動作モデル上図：水平飛行時 下図：V/STOL飛行時回転面がずれた3つの筒部を互い違いに回転させることで、真後ろ方向から垂直下方までジェット排気の推力を偏向させる F-35は単発機であるが、その開発に際し各軍からの要求をより多く実現しようとしたため、小型ながら重量級の機体となった。これに対応する形でエンジンも、F-22向けのF119から派生した強力なF135を搭載している。その推力はドライ出力でも125kN、アフターバーナー使用時には191kNにも達する。
この強力なエンジンの搭載によりF-35は形式を問わずおよそ150マイル（241km）をマッハ1.2で飛行可能なスーパークルーズ能力を有しているとされている。 プラット・アンド・ホイットニーはさらなるエンジンの性能向上と改良に取り組んでおり、推力が増加し燃費も改善した改良型のF135 Growth Option 1.0を明らかにしている。
このアップグレードは、2020年代初めに既存の生産ラインに入る可能性があるという。PW社は燃料の燃焼低減デモンストレータエンジンと呼ばれるこのシステムの初期バージョンの性能テストを完了し、これにより、推力が最大10%向上し、燃料消費量を最大6%削減できることが証明されたとしている。その後、先進的なプログラムおよび技術担当チーフエンジニアであるSteve Burdは、同社が海軍の燃料削減努力と空軍のコンポーネント/エンジン構造評価研究プログラムの2つの技術開発プログラムの能力をGrowth Option 1.0構成に振り向けたと説明し、アップグレードにはパワーモジュール（システム冷却の変更を含むより効率的な圧縮機と改良されたタービン、燃焼器）のみを交換するだけでよいと述べた。この改良モデルは資金供給が行われていないが、JPOが承認した場合ブロック4の近代化に組み込まれる可能性がある。実現すれば推力と熱管理能力の大幅な向上が期待されるPratt & Whitney pitches souped up version of the F-35 engineEngine improvements demonstrated under DoD technology maturation programs could benefit global fleet of F-35sP&W Outlines New Plan for F-35 Engine Upgrades。
このほか、F-16と同様にエンジンの複ソース化が検討されGEアビエーションおよびロールス・ロイスそれぞれがF136を開発していたが「世界の名機シリーズF-35ライトニングII」p58、かかる経費や必要性を吟味した結果2011年12月2日に開発は中止されたF136, Rest In Peace; GE, Rolls Formally Declare It's Over。代替エンジン自体は、1996年11月より検討作業が行われていた。
STOVL機であるF-35BではV/STOL能力のために軸駆動式リフトファン方式とジェット推力を下方に偏向させる特殊な排気ノズル"3BSM"を併用するF135-PW-600を搭載する井上孝司、『F-35B実動部隊、岩国に到着！』、軍事研究 2017年4月号、（株）ジャパン・ミリタリー・レビュー、61-71頁。この"3BSM"は真下方向を越えて中心軸方向に対して最大95度まで2.5秒で角度変換できるが、この機構の作動中はアフターバーナーは使用できない。V/STOL時に発揮されるすべての推力を合計した最大垂直推力は180.8kNであり、その内訳は、ノズルを90度下方に偏向させた場合のエンジン推力最大値である83.1kN、リフトファンの最大83.1kN、左右それぞれのロールポストからの最大14.6kN（2基計）、であるPower for F-35B Short Take Off and Vertical Landing (STOVL)。 ちなみに、V/STOL時の姿勢制御は、機体のローリング制御をロールポストからの吹き出し量により、また、ヨーイング制御をエンジン排気ノズルの角度調節により、それぞれ行う青木謙知著、『空母型護衛艦のステルス戦闘攻撃機F-35B』、「海上自衛隊の空母型護衛艦」、軍事研究2010年1月号別冊、（株）ジャパン・ミリタリー・レビュー。リフトファンユニットはロールスロイスが開発したものであり、ファンは二重反転となっている。リフトファンはエンジンの低圧タービン・クラッチ・減速機を介して接続されたドライブシャフト で駆動される。ドライブシャフトの出力は最大29,000馬力である。リフトファンの吸気口と排気口に加えて左右のロールポストにも蓋が備わっており、リフトシステムの不使用時にはステルス性を保つために閉じられる。
騒音 この大型・高推力エンジンと固定エアインテークの取り合わせにより、騒音が大きくなってしまった『航空ファン』2009年 2月号とされ、120デシベルを超える騒音が記録されているトランプ大統領が日本の大量購入を称賛した「F35」って？ 「人間の聴力の限界に迫る」騒音に沖縄では住民から悲鳴も…琉球新報公式サイトという主張もあるが、アメリカ国防総省が2014年に公開した調査報告書によると
F-35Aの離陸時の騒音は111デシベルと、F100-PW-220エンジン装備のF-16と比較するとすべての条件で大きくなるが、F100-PW-229装備のF-16の110デシベルとはほぼ同等の騒音レベルで、低高度での3種類の飛行状態のうち2つで最低でも10デシベルは下回る。 F-35Bの着陸時の騒音はAV-8Bに匹敵し、離陸時には5デシベル大きくなる。F-35Bは、すべての着陸時にF/A-18C/Dよりも静かであるが、離陸時はF/A-18C/Dよりわずかに2デシベル大きい。 F-35C（試験ではF-35Aを代わりに使用した）の離陸時の騒音はF/A-18C/Dよりもわずかに大きく（3デシベル）なるが、アプローチ時の騒音レベルは低い。離陸時はF/A-18E/Fよりもわずかに静か（2デシベル）で、3つの接近プロファイルすべてでより静か（10デシベル）であった。
としているF-35 Noise Measurement Executive Summary。またオランダが実施した試験ではF-35がF-16を約3デシベル上回る程度の小さな違いしか示されていないと述べられているNetherlands Aerospace Centre releases F-35 noise level test results。
その一方で海軍はF/A-18E/Fに匹敵する騒音レベルを出したことなどから、飛行甲板要員の聴力損失のリスクを引き起こす可能性がありノイズレベルを30デシベル以上低減できるヘッドセットへ更新するというFlight Deck Headset Compensates for F-35 Engine Noise。
アビオニクス 操縦系統にはパワー・バイ・ワイヤを導入している。これは従来のフライ・バイ・ワイヤで使われていた油圧アクチュエータを極力廃止し電気系統に置き換えることで軽量化・整備性の向上を図ったもので、F-35では冗長化のため電気と油圧のどちらでも駆動するEHA（:電気油圧アクチュエータ）を採用している。これにより従来の油圧系統が使用されているのは、降着装置、ウェポンベイ扉、A型の固定機関砲駆動システム、B型のロールポスト、C型の主翼折り畳み機構のみとなった「世界の名機シリーズF-35ライトニングII 最新版」p71-72。
全型ともコックピットの基本設計は共通であり、コックピットの正面は幅50.8cm、高さ20.3cm、上部高さ2.5cmのタッチパネル式大型液晶カラーディスプレイ、その下に無線機の操作パネルや独立した液晶の姿勢指示器が配置されたシンプルな設計である。主表示装置となる大型ディスプレイは、画面を2分割・4分割・8分割の3つの大きさのウィンドウで区切って分割して各種の情報が表示されるようになっている。画面分割数やウィンドウのサイズ、表示する情報などはパイロットが変更できるため、ミッションに重要な情報は大きく、重要度が低い情報は小さく、不必要な情報は表示しないことも可能である。従来のグラスコックピットは、多数の小型操作スイッチが画面の周囲に並び画面レイアウトも固定されていたため、パイロットは飛行中に小さなスイッチで画面切り替えを繰り返して必要な表示を探すなど負担が大きかったが、ロッキード・マーティンの主任テストパイロットは従来型に比べパイロットの負担は大幅に減っていると語っている。
操縦桿は大型ディスプレイを妨げないジョイスティック方式のサイド・スティック（座席右側）が採用された。左側のスロットル・レバーは従来の棒型ではなく多数のスイッチが押しやすいように人間工学的に最適化された新規設計となっている。B/C型は「HOOK/STOVL」スイッチを押すことで固有の機能を使用でき、F-35Bでは操縦系統がSTOVLモードになり、F-35Cではアレスティング・フックが下がる。F-35BにはハリアーにあったV/STOL操作用のノズル偏向レバーがないが、これはSTOVLモード時のノズル操作などがスロットル操作や飛行状態によって自動的に行われるようになったためで、操作性が向上している「世界の名機シリーズF-35ライトニングII 最新版」p54。