360 graders utsyn: En teknologi kalt Distributed aperture system med videokameraer og seks sensorer plassert rundt flyet gjør at piloten sitter som i en boble. Virtuell teknologi projiserer bildene i visiret på pilotens hjelm. Ser han ned mellom beina sine ser han under flyet, snur han hodet ser han bak seg. Bildet som vises i visiret er ikke avhengig av dagslys og har høy oppløsning.

Radarteknologi: Radaren slipper ut lite «støy» og slik at flyet ikke like lett kan oppdages på grunn av radarsignaturen. Samtidig kan de fleste radarer i mils omkrets oppdages av flyets såkalte «Electronic Warfare System», utviklet av BAE. AESA-radaren har dobbelt så lang rekkevidde som eksisterende radarer og ser hele operasjonsbildet samtidig. Utstyrt med et «Electro-Optical Targeting System» får piloten høyoppløselige bilder til hjelp for måloppdagelse, målfølging og målbelysning, også om natten. Systemet har automatisk sporing, infrarød søking og lasermål.

Komposittmaterialer: I denne sammenheng består det hovedsakelig består av plast eller polymer, karbon og titan. Dette blir i stadig større grad benyttet i sivil og militær flyindustri. En ny fabrikk på Kongsberg skal produsere komponenter i avanserte komposittmaterialer til kampflyene, blant annet til haleroret og fremkanten på halevingen. Flyet er produsert av radarabsorberende materialer.

Våpenlast: Utstyres med en seksløps 25 mm. kanon. Kan utstyres med laserbomber, luft til luft-, luft til bakkemissiler og Joint Strike Missile, en videreutvikling av Naval Strike Missile som Kongsberg Defence & Aerospace har utviklet for det norske forsvaret. Alle våpnene er integrert i flykroppen for å opprettholde stealthegenskapene. Kan også utstyres med eksternt monterte missiler og kanoner, men dette vil redusere stealthegenskapene.

Motor: Det utvikles to separate motorer til flyet, Pratt & Whitney F135 og GE Rolls-Royce Fighter Engine F136. Volvo Aero Norge er med på utviklingen av F135 motoren. Selskapet produserer blant annet akslingen og mellomhuset i F135-motoren, i tillegg til diffuserhuset som regulerer farten på luftstrømmen. I «supercruise» gjør F-35 over mach 1, mens med etterbrenner går farten opp i mach 1,6. For å gjøre flyet mindre synlig på radar er varmeutslippene fra motoren redusert.

Kommunikasjon: Flyet er utstyrt med kommunikasjonssystemer som muliggjør såkalt nettverksbasert forsvar. Flyene blir utrustet med Link 16, et nettverksbasert kommunikasjonssystem som brukes for å utveksle taktisk sanntidsinformasjon mellom enheter i Forsvaret. F-35 blir også utrustet for militær satellittkommunikasjon Satcom. Kitron i Arendal produserer hovedplate for computeren, hvor software kan settes inn etter behov. En intern datalink muliggjør datadeling mellom F-35-flyene, slik at pilotene kan ha samme informasjon om situasjonsbildet.

Elektronisk krigføring: Såkalt «emitter locating» gjør det mulig for piloten å samle inn, identifisere og lokalisere signaler, fange opp fiendtlige radarer og missilangrep. Mottiltak kan aktiveres og fiendtlige signaler forstyrres. En rekke aktive og passive sensorer og systemer og funksjoner hjelper til med dette. Data presenteres for piloten i en integrert situasjonsoversikt i hjelmen. F-35s EK-systemer ble fremhevet som noe av det som avgjorde konkurransen i amerikanernes favør.

Stealth: Flyet er designet for å minimere radarsignaturen, noe som gjør det vanskeligere å oppdage på fiendtlige radarer og infrarøde sensorer. Selv om dette ikke ble satt som et krav av regjeringen, var nettopp stealth noe av det som gjorde at F-35 gikk seirende ut av kampen. Standardvåpen og drivstofftanker er integrert i flyet, men det kan også bære ekstra våpenlast og drivstofftanker. Dette vil redusere stealth-egenskapene.