盡管F-35的飛行測試進度在不斷加速，但F-35項目的進展仍然不能令人滿意。由于項目進展和飛機在測試中體現(xiàn)的能力還是落后于客戶的要求，因此人們都在懷疑它是否“在正確的時間能完成正確的測試”。

在2012年，F(xiàn)-35進行了1167次飛行，完成了9319個測試點；在當初2012年的計劃中則只有988次飛行和8458個測試點。在這些飛行架次中，有926架次飛行是與3個型號F-35的飛行包線測試有關(guān)，241架次飛行是測試航電和傳感器系統(tǒng)。在2013年，F(xiàn)-35將主要進行大迎角飛行和武器系統(tǒng)測試，而且洛克希德·馬丁公司聲稱在2013年F-35要完成比2012年更多的測試目標。

但美國國防部作戰(zhàn)試驗與評估部（DOT&E）給出了一份報告，報告聲明2013年“測試目標增多”主要是由于洛·馬公司將未來幾年的測試計劃提前所導(dǎo)致的結(jié)果，同時飛機的缺陷和軟件進度的延遲使一些測試計劃無法在2012年完成。同時，根據(jù)DOT&E的報告，到2012年11月，F(xiàn)-35的實際飛行測試只完成了全年計劃的78%，情況也不像洛·馬公司聲稱得那么樂觀。

報告說，根據(jù)試飛結(jié)果，三種型號的F-35的持續(xù)機動能力和跨聲速加速性能都有所降低。除了飛行性能的問題以外，F(xiàn)-35的水平尾翼受發(fā)動機尾噴口炙烤的問題嚴重、存在嚴重氣流分離現(xiàn)象，并且內(nèi)置武器艙的艙門在打開時所受到的空氣動力載荷遠高于預(yù)期。另外，F(xiàn)-35A的發(fā)動機加力操作有限制；F-35B的升力風扇離合器、傳動軸和風扇口蓋，以及F-35C的尾鉤都需要重新設(shè)計。這些問題已經(jīng)為各型F-35的試飛帶來了限制。

在DOT&E報告中，美國國防部提出了10項建議，而JSF項目辦公室說技術(shù)人員已經(jīng)就其中的6項采取了行動，同時在余下的建議中，有3項是與飛機系統(tǒng)缺陷有關(guān)，這些問題也已經(jīng)開始進行審查并評估。

目前F-35項目組使用18架飛機同時進行試飛，同時進行三個飛行測試項目和一個系統(tǒng)測試項目。F-35的全部飛行測試計劃包含8000飛行架次，并要完成60000個測試點；目前項目組已經(jīng)完成了22000個測試點，大概占全部計劃的36%。在三個型號的F-35的全部18架飛機中，有12架在進行飛行性能測試，4架進行飛機任務(wù)系統(tǒng)測試，還有兩架F-35B STOVL型（BF-17和BF-18）是近期才加入測試任務(wù)，計劃在愛德華茲空軍基地和帕圖森河海軍航空站（NAS Patuxent River）接受試飛。

F-35A Block 2B的初始作戰(zhàn)能力的測試中，已完成了“空速達到1.6馬赫，最大過載達到9g，升限達到12000米”的包線測試。下一步測試將是飛行包線擴展和內(nèi)置武器艙門的開關(guān)試驗。對于Block 2B批次的飛機，包線擴展計劃在2015年中期進行；而對于Block 3F批次的飛機，飛機升限將達到15000米，計劃于2016年實現(xiàn)。大迎角飛行測試由安裝了防尾旋傘的F-35A AF-4號機在愛德華茲空軍基地進行。目前F-35的迎角限制器被設(shè)定在50度，而飛機在實際飛行中曾達到過73度迎角；相比之下，F(xiàn)-16的迎角限制器被設(shè)定在26度。為進行測試，F(xiàn)-35在12000米高空的速度降到100節(jié)（約185千米/小時）。

這項試飛也測試了飛機的控制系統(tǒng)。飛控系統(tǒng)的功能之一是防止飛機在大迎角飛行時失控；而在飛行測試開始時，控制統(tǒng)中預(yù)防失速的功能是關(guān)閉的，飛行員使飛機強行進入失速狀態(tài)，而控制系統(tǒng)此時需要把飛機“糾正”過來。這個測試的最終目標是使飛機從平尾旋中安全改出，起初飛機使用防尾旋傘做為安全備份，當試驗成功以后將會把防尾旋傘去掉而再次進行平尾旋改出試驗。F-35B的大迎角飛行試驗比F-35A要晚，計劃將于2013年開始。

飛行測試還驗證了F-35的在跨聲速時的機翼掉轉(zhuǎn)問題，這是由于飛機左右機翼在機動時失速程度不一致所引起的，而對飛控軟件進行修改則可以減輕這個問題，因此裝在F-35C上的自動擾流板將在生產(chǎn)型上被取消。

有關(guān)F-35B和C型的飛行性能的測試進度雖然比計劃要快，但仍然落后于F-35A的進度。由于水平尾翼（被發(fā)動機烘烤）過熱而使飛行速度和高度有限制的問題在三個型號的F-35中都存在。由于飛機表面新涂層被證明很失敗，因此新的蒙皮和涂層設(shè)計將F-35A的AF-2號機上重新進行試驗。

F-35B將在2013年8月在“大黃蜂”號兩棲突擊艦上進行第二輪海試，將要測試在強風下的操作性能，同時也進行武器測試。但DOT&E報告同時指出，在F-35B的武器系統(tǒng)方面，雷達、光電瞄準系統(tǒng)、傳感器和頭盔顯示系統(tǒng)方面的缺陷也會限制武器系統(tǒng)的綜合能力。F-35B在近期試飛的重點是懸停能力測試，它目前可以在懸停狀態(tài)飛行10分鐘，這已經(jīng)是垂直起降飛機的紀錄。另外F-35B還進行了夜間飛行和懸停測試，以了解頭盔顯示器和DAS（分布式光學傳感器系統(tǒng)）的能力。而頭盔顯示器的問題也得到了改進，在夜間飛行時DAS系統(tǒng)獲得的圖像也已經(jīng)可以投射到頭盔的遮板上

對于F-35C來說，其襟翼和著艦鉤的設(shè)計都有問題。F-35C的襟翼設(shè)計要求是在飛機接近航母并降落的階段中保持足夠的飛行品質(zhì)，飛行員們的意見是襟翼下偏的角度最好不超過15度，但飛行試驗表明襟翼需要下偏30度才能滿足最大著艦速度不高于145節(jié)的要求。自從F-35C出現(xiàn)無法抓住攔阻索的問題以后，尾鉤頂端、搖臂和阻尼裝置都進行了重新設(shè)計，并且將安裝于CF-3號飛機上，新尾鉤將在近期接受審查，并于2013年底安裝在飛機上在萊克赫斯特海軍航空站（NAS Lakehurst）接受測試。

在隱身方面，F(xiàn)-35的雷達隱身特性附合設(shè)計要求，在微波暗室和飛行測試中都達到了標準?，F(xiàn)在F-35項目正在進行的工作是通過合適的維護，使飛行一年的飛機仍然具有足夠的隱身性能。在靜力測試方面，目前只有F-35A的機身完成了全部8000小時的全壽命試驗，2012年12月，F(xiàn)-35B機身的疲勞試驗中斷，當時試驗進行到7000小時，機身隔板凸緣處出現(xiàn)了多條裂紋。這已經(jīng)是第二次試驗失敗了。當然，過去的飛機在進行疲勞試驗時，在1000多小時左右就可能出現(xiàn)裂紋。今年F-35B將改進機身結(jié)構(gòu)并再次進行試驗。