JSF计划是由通用低成本轻型战斗机CALF和联合先进攻击技术JASF计划联合演变而来的。1988年，美国国防部预研计划局DARPA接管了CALF计划，该计划分为三个阶段；所有早期的设计研究归为第一阶段，第二阶段从1993年开始到1996年为止，历时三年，为技术发展和风险降低阶段，第三阶段为细节设计、制造和飞行测试阶段，从1996年开始。1993年3月DARPA将两份竞争性合同分别授予洛克希德公司和麦道公司，进行两种CALF方案的关键技术验证和风险降低评估，洛克希德公司采用的是轴驱动胜利风扇方案。1994年3月波音公司的直接升力控制方案参与竞争。两个月后诺斯罗普·格鲁门公司自费加入竞争，采用的是与雅克-38类似的升力与巡航方案。

993年美国国防预研计划局启动了一项计划，即开发一种超音速短距起飞垂直降落飞机取代AV-8B。与此同时，在取消了通用电气公司与麦道公司联合为美国海军设计的A-12复仇者2攻击机计划后，美国国防部又取消了替代这一计划的海军先进攻击机A/F-X计划。五角大楼的高级官员此时建议设立一项联合攻击战斗机JAF计划来取代海军的A/F-X计划、JAF的目标不仅是其费用要比A/F-X低，而且还将设计成符合美国三个军种要求的通用飞机家族。五角大楼相信，这种飞机将极大地节省制造和使用成本。在JAF计划被并入JAST计划后仍然坚持了这一原则，继续追求一种单座、通用比例极高的飞机家族。

JAST计划于1993年启动，是美国国防部自下而上审核的结果。审核的结论是：在主要的战术航空方面继续发展F-22和F/A-18E/F计划，取消多用途战斗机MRF和A/F-X计划，削减F-16和F/A-18的采购量，并且启动了JAST计划。

JAST计划办公室JPO于1994年1月27日成立，其任务是为开发未来的战术飞机提供支援，确定标准并开发飞机、武器和传感技术。这项计划随后发展得规模庞大，目标是开发一个通用的飞机家族，替换几种已经老旧的美国和英国飞机。5月，JAST计划办公室开始了为期6个月的概念探索CE研究，对潜在的攻击作战概念进行了广泛的研究，概念探索最终证明，开发一种三军通用的战斗机家族是满足各军种联合需求性价比最好的方案。1994年10月，考虑到CALF和JAST这两个计划相互重叠，美国国会将美国国防预研计划局/美国海军、先进短距起飞垂直降落飞机/通用低成本轻型战斗机计划并入了JAST项目，同时要求JAST计划中要包括一个可以满足海军陆战队需求的短距起飞垂直降落STOVL飞机型号。新的JAST计划要发展一个具有三种型别的通用飞机家族。用于美国空军和英国皇家空军的常规起降CTOL型，和用于美国海军的常规起降舰载型，以及用于美国海军陆战队和英国皇家海军的STOVL型。JAST计划办公室在大量工业研究基础上，做出了两个关键性的决定：JAST家族的飞机为单座和单发飞机，海军的攻击/战斗机装备两台发动机，以防在飞行中一台发动机出现故障，此后各方都接受了单发单座的选择，并继续研究在选择单座情况下适于执行各种任务的相关技术。

1994年12月，一个为期15个月的概念定义和设计研究CDDR合同分别授予波音、洛克希德、麦道及诺斯罗普·格鲁门等公司，不久，诺斯罗普·格鲁门公司加入到了以麦道公司为首的麦道与英国宇航公司研制小组。承包商都提出了各自的武器系统概念（PWSC）设计方案，并进行了一系列降低风险的工作。

1995年春，三家承包商都选择了普惠公司生产的F119发动机作为动力组件，因此普惠公司在1995年11月获得了JAST发动机的概念设计合同，此后在此基础上，多家企业联合推出了F120发动机，被选择为JAST发动机，此后经过不断的测试和改进，最终装上F-35的发动机被命名为F135发动机。

2000年9月18日，X-32A首飞，10月24日，X-35A首飞。经过10个月的对比试飞，2001年10月26日，洛克希德·马丁公司战胜了波音公司的X-32A战斗机，获得了JSF的工程制造与发展阶段的合同。