Самолет-демонстратор с горизонтальным взлетом и посадкой после успешной отработки программы испытаний в варианте для ВВС был модифицирован в СКВВП, который должен был производить укороченный взлет с разбегом 204 м и садиться вертикально при массе 16070 кг, что всего на 550 кг меньше, чем заявленная на момент начала испытаний максимально возможная масса при висении для серийного самолета. Второй самолет- демонстратор Х-35С был построен для того, чтобы продемонстрировать возможность захода на посадку с углом атаки до 11-2 град, в диапазоне скоростей от 252 до 263 км/ч согласно требованиям ВМС США. Он имел большую площадь крыла и ГО. В ходе испытаний Х-35С, выполнив 252 имитации движения по глиссаде, полностью подтвердил расчетные параметры захода на посадку на авианосец С 24 мая по начало июня 2001 г. самолет Х-35В под управлением британского летчика-испытателя Саймона Харгривза закончил программу наземных газовок и взлетов на привязи в режиме вертикальной тяги, и был подготовлен к началу летных испытаний в режиме укороченного взлета и вертикальной посадки:
24 июня Х-35В совершил вертикальный взлет, на 35 секунд перешел в режим устоявшегося висения на высоте около 8 м, а затем совершил вертикальную посадку. Харгривз отозвался о характеристиках устойчивости самолета так: "Я ощущал себя скорее не летчиком, а пассажиром." Двигатель JSF-119-611 (еще с ранним индексом] показал прекрасную точность управления и приемистость.
Следующим этапом испытаний стали переходы на режим устоявшегося висения, переходы к крейсерскому режиму и обратно, серии укороченных взлетов и вертикальных посадок. Испытания продолжались сначала на базе Эдвардс, а затем – в Центре боевого применения авиации ВМС в Патуксент-Риеер.
В середине августа 2001 г. данные, полученные в ходе программы летных испытаний, были переданы в Единую комиссию по программе JSF. Программа летных испытаний самолета F-35 была первоначально рассчитана на 15000 летных часов, но впоследствии, для экономии средств и времени, ее урезали до 10185 летных часов.
Для выдерживания графика постройки предсерийных образцов фирме необходимо было четко организовать работу нескольких тысяч подрядчиков и субподрядчиков, разбросанных по разным странам в 11 часовых поясах. Для испытаний планировалось построить шесть самолетов модификации А, пять – В и четыре – С. Шеф-пилотом испытательной программы назначен Джон Бизли, в программе также будут принимать участие испытатели Арт Томасетти от фирмы «Локхид Мартин» и Грэхем Томлинсон от «ВАЕ Системз». На самолетах также будут летать строевые летчики ВВС, ВМС, КМП, Британских Королевских ВВС и флота.
Вертикальный взлет Х-35В
Летающая лаборатория СА TBird но базе Боинга-737
Все датчики и элементы БРЭО проходят интенсивные наземные испытания в условиях, максимально приближенных к летным. Время непрерывной работы датчиков в их ходе составляет более 40 часов. Предстоит интеграция всего комплекса БРЭО и его летные испытания на ЛЛ. В сентябре 2005 г. все системы самолето впервые были запитаны электроэнергией. Отказов при этом не случилось, что можно считать большим успехом разработчиков, ведь F-35 является наиболее «электронно/электрически» насыщенным самолетом в истории ВВС США, да и, пожалуй, в мире. Но все же, первый предсерийный F-35 отправился в первый полет, не оснащенный индикатором на стекле шлема летчика. Шлем все еще находится в разработке, основная проблема в ходе которой – соблюдение жестких требований по массе, чтобы не травмировать летчика при катапультировании.
На первом этапе испытаний предсерийные самолеты будут иметь ограничения по применению оружия, а также несколько сокращенный состав пассивных датчиков, позволяющий самолету действовать лишь в одиночку. На втором этапе испытаний, продолжительностью в 20 месяцев, ограничения по использованию вооружения будут сняты, на самолеты установят альтернативные двигатели F136, а пассивные датчики позволят собирать и обмениваться тактической информацией на уровне звена. На третьем этапе будут проведены испытания систем вооружения для ВВС и ВМС Англии, и на самолеты будут поставлены все предусмотренные проектом датчики.
В дополнение к самолетам, используемым для летных испытаний, фирма «Локхид Мартин» произведет девять планеров для различного рода наземных испытаний. Семь из них будет разрушено в ходе статических и усталостных тестов, а один планер – использован для замеров ЭПР. К летным испытаниям также привлечена ЛЛ CATBird («ЛЛ по отработке интегрированного БРЭО») на базе самолета Боинг-737, на которой отрабатывается архитектура БРЭО и, в частности, его БРЛС. ЛЛ будет дооборудована имитациями элементов конструкции и несущих поверхностей F-35, чтобы воспроизвести взаимное расположение всех электронных и оптических датчиков испытываемого самолета.
18-19 сентября 2006 г. летчик Джон Бизли впервые произвел серию из 12 газовок на самолете АА-1. В ходе их сначала был реализован режим «мак- симал», а затем – и «полный форсаж». На режиме полного форсажа двигателем F135 было достигнуто значение тяги более 18160 кгс. Декларируется, что это – самая высокая тяга, когда- либо показанная двигателем реактивного истребителя. Таким образом была преодолена последняя ступень испытаний перед первым полетом.