从顺利到坎坷的项目发展之路，一度饱受诟病
对于五代机，并无权威定义。由于F-22A最早投入现役，当今五代机的标准是参照F-22A制定的“4S”——“超机动性”、“超音速巡航”、“隐身性”和“超级信息优势”。在洛马公司的官方介绍中，F-35的定位是“第五代”战斗机。但有国内军事评论员指出，F-35不具备超音速巡航能力，属于“瘸腿战机”，也是F-35作为五代机最大的技术短板。
作为F-35这样一个大项目，实则是一个“大到不能倒”的项目。确实，从现在的角度看，F-35的三军通用选型是存在问题的，正如麦凯恩指出的，这三个军种的战机需要完成不同的任务，把这些功能塞在一架飞机里是不现实的。事实上，F-35对空军和海军而言都是可有可无的，但海军陆战队如果不借这个机会，恐怕今后就一直是“直升机”的命。所有针对F-35的指责，归咎到一点，那就是三军通用的要求。
军方对F-35的首要要求是“用得起”。为了节省成本，军方选择了研发三军通用的机型。但实际结果是，无论是从幅度还是绝对数额来说，F-35都成为了开支超标的“急先锋”。 根据最新的数字，F-35整个项目的成本已经达到1.508万亿美元（包含通货膨胀），其中551亿美元为研发费用，3191亿美元为采购成本。运行与维护成本为1.123万亿，其他费用为48亿美元，可以看出，F-35并不便宜，如果按照3191亿美元的采购成本，单机的采购价格高达1.3亿美元。成本超支的主因是研发不顺，而三军通用仍是研发中遇到的最大困难。F-35A研发最为顺利，F-35B则遇到了最大的麻烦，其升力风扇系统过于复杂，在进行高强度测试时屡屡暴露问题。
F-35C的前期研发相对顺利，但在上舰测试时遭遇尾钩挂不上航母阻拦索的问题，修改设计使得F-35C的上舰时间推迟了4年之久。在美国，舰载机一直由诺思罗普格鲁曼和波音公司研制，洛马公司虽然是军用飞机研发的老大，但在舰载机领域确实是个新手。尾钩的问题也是在诺思罗普格鲁曼参与后帮助解决的。还有一些问题，诸如隐身涂料脱落、发动机故障等都属于任何新机型测试都会遇到的问题。
结构超重的问题对F-35来说如影随形。结构超重是指F-35生产型的重量超过了设计重量，导致战机的机动性降低，油耗加大，航程减小，一定程度上影响了F-35的格斗性能和战术参数，这是外界对F-35诸多批评中的一条。F-35的设计重量为12-14吨级，由于超重，实际生产型的重量均提高了一吨。不过F-35的最大起飞重量仍被限制在31.2吨，是一款不折不扣的重型攻击机。空重的增加意味着燃油携带量的减少，F-35各型的作战半径均有所减少。其中A/B/C的作战半径分别为625/635/465海里。这些指标均只小幅超越替代机型或持平。
不过F-35准备替换的机型：空军F-16C/D和A-10、海军的F/A-18系列以及海军陆战队的AV-8B都是中型或轻型战斗机。结构超重早在设计阶段便已经被发现，洛马公司的解决方案是修改部分结构，弱化某些加强结构的设计，甚至取消了F-35B/C的机炮等。有些改动军方可以接受，但有些改动军方非常勉强才接受。到2004年，F-35在设计阶段的整体减重就达到了1.2吨，但生产型的增重仍然达到1吨。为此，军方必须在某些性能上进行妥协。
