Chiếc F-35A (phiên bản dành cho Không lực Hoa Kỳ) lăn bánh lần đầu tại Fort Worth, Texas, Hoa Kỳ vào ngày 19-02-2006. Nó trải qua quá trình thử nghiệm mở rộng trên mặt đất tại căn cứ Fort Worth của Không lực Hải quân trong mùa Thu 2006.

Vào ngày 15-09-2006, kiểu động cơ có đốt sau F135 được tích hợp và được đốt thử nghiệm, và việc thử nghiệm động cơ hoàn tất vào ngày 18-09 sau khi được thử nghiệm cố định tại chỗ có đốt sau toàn phần (công suất tối đa).[16] Vào ngày 15-09-2006, F-35 hoàn tất chuyến bay đầu tiên mỹ mãn.