F-35由于军方对技术要求不高，因此最大飞行速度仅1.6马赫，超音速巡航能力不高。这方面F-35似乎和第三代战斗机没有太大差别。但F-35的机动性能并不差，通过精确的气动布局设计，再加上先进的飞控计算机，F-35拥有比三代机更优越的机动性。但客观讲，F-35并非强调空战性能，推力并不太强劲（推重比尚不如F-15），因此与F-22颇有差距。F-35的航电设备比F-22更现代化，但由于雷达天线直径的限制，探测能力不能达到F-22那样的水平，但其APG-81有源相控阵雷达要比多数战斗机的相控阵雷达先进得多。而且该雷达拥有合成孔径雷达地图测绘(SAR)和地面移动目标指示(GMTI)的能力，可使F-35获得出色的对地攻击能力。
不过，F-35比其他战斗机最具优势的还是隐身能力，隐身能力配合被动电子探测系统，使其在空战中能够隐蔽接敌，并能够在雷达不开机的前提下发射空对空导弹。
