Vào ngày 18 tháng 12 năm 2018, Nội các Nhật Bản đã chấp thuận kế hoạch nâng cấp các tàu lớp Izumo để trang bị máy bay cánh cố định.[11][12] Chương trình nâng cấp được chia thành 2 đợt, lần nâng cấp thứ nhất bao gồm: thêm một đoạn đường nối ở cuối đường băng, tăng cường năng lực kiểm soát không lưu và cải tạo bề mặt đường băng để có thể chịu trọng lượng bổ sung của các máy bay phản lực STOVL F-35B, cũng như sức nóng và áp lực từ động cơ của chúng khi hạ cánh thẳng đứng.[13]

Chương trình nâng cấp đợt 1 được hoàn thành lần lượt vào năm 2020 (JDS Izumo) và 2021 (JDS Kaga). Chi phí sửa chửa, nâng cấp của giai đoạn này là 3,1 tỷ yên. Từ ngày 3 đến ngày 7 tháng 10 năm 2021, trong khuôn khổ các cuộc tập trận đổ bộ đường không ở Thái Bình Dương, các máy bay F-35B của Thuỷ quân lục chiến Mỹ đã thử nghiệm thành công khả năng cất hạ cánh trên tàu JDS Izumo DDH-183. Đây cũng là lần đầu tiên máy bay cánh cố định hoạt động trên tàu chiến của JMSDF kể từ sau Chiến tranh thế giới thứ hai.

Trong lần nâng cấp thứ 2, lớp Izumo dự kiến được trang bị hệ thống tự động điều khiển cất cách và hạ cánh JPALS do Hải quân Mỹ và Công ty Raytheon hợp tác phát triển. JPALS là một hệ thống hoạt động trong mọi thời tiết, tự động hướng dẫn các máy bay quân sự như F-35B và Osprey hạ cánh an toàn và chính xác bằng cách sử dụng tín hiệu vệ tinh GPS và hệ thống định vị quán tính (INS). Chi phí mua thiết bị dẫn đường dự kiến là 3,6 tỷ yên, và chi phí hỗ trợ kỹ thuật từ Quân đội Mỹ là 1,2 tỷ yên. Ngoài ra, cùng với hoạt động của F-35B, các khoang bên trong cũng sẽ được cải tiến trong giai đoạn này[7]

• F-35B đang hạ cánh. Khu vực xung quanh điểm 4 và 5 được phủ một lớp sơn cách nhiệt.
• F-35B thử nghiệm cất cánh trên đường băng ngắn.