Para F-35A ze stacjonującego w bazie Eielson AFB na Alasce dywizjonu myśliwskiego 355th FS „Fightin’ Falcons” podczas lotu szkoleniowego; 21 kwietnia 2020 r.
W okresie od kwietnia 2019 do października 2020 r. F-35A sił powietrznych Stanów Zjednoczonych (USAF), F-35B piechoty morskiej (USMC) oraz brytyjskie F-35B królewskich sił powietrznych (RAF) operowały praktycznie nieprzerwanie w rejonie Bliskiego Wschodu oraz północnej Afryki. Należące do USAF F-35A z bazy Hill AFB obecne były na Bliskim Wschodzie od kwietnia do października 2020 r. Wykonały w tym czasie ponad 1300 samolotolotów zrzucając 370 sztuk uzbrojenia „powietrze-ziemia” i wystrzeliwując 3700 pocisków z działek pokładowych. Średni czas trwania misji wynosił pięć godzin. Dywizjony były w stanie utrzymać zdolność do wykonywania misji na poziomie 70 procent. F-35 zdały egzamin w warunkach operacyjnych. Jako myśliwce piątej generacji charakteryzujące się bardzo małą skuteczną powierzchnią odbicia radiolokacyjnego oferują one olbrzymie możliwości taktyczne. Udział F-35 w ćwiczeniach takich jak „Red Flag” potwierdza ich przewagę na polu walki.
F-35A z dywizjonu testowego 461st FLTS zrzuca nieuzbrojoną bombę atomową B61-12 podczas próby, która miała miejsce na poligonie bazy Edwards AFB w Kalifornii; 25 listopada 2019 r.
System bojowy jakim jest F-35 jest jednakże drogi w eksploatacji i jak na razie nie zanosi się na to że będzie taniej. Lockheed Martin jest przekonany, że do 2025 r. koszt godziny lotu F-35 uda się obniżyć do 25 tys. USD. Jest to jednak kwota liczona według kursu dolara z 2012 r. Po uwzględnieniu inflacji, według wartości dolara z 2021 r. jest to już 28,8 tys. USD. Zakładając 3-procentową inflację w kolejnych latach, w 2025 r. będzie to kwota 32,2 tys. USD. Jej osiągnięcie jest możliwe tylko w przypadku obniżenia kosztów serwisowania płatowca oraz silnika o ok. 35 procent. Pentagon znalazł się obecnie w trudnej sytuacji. Zakup w ciągu ostatnich siedmiu lat nadprogramowych 97 egzemplarzy F-35 doprowadził do kryzysu, ponieważ zaczyna brakować funduszy na utrzymanie i serwisowanie myśliwców. Co więcej, brak regularnych zakupów w ostatnich latach części zamiennych do F-35 sprawił, że obecnie notorycznie ich brakuje. Zdaniem amerykańskiej najwyższej izby kontroli GAO (Government Accountability Office), zarówno USAF, US Navy jak i USMC nie będą w stanie utrzymać myśliwców, które chcą kupować w kolejnych latach. Problem ten dotyczy w szczególności USAF. Obecne koszty utrzymania kupowanych przez siły powietrzne F-35A są o około 47 proc. wyższe niż to, co może wydać dziś USAF.
Koszty utrzymania floty F-35 w ostatnich siedmiu latach zamiast spadać, sukcesywnie rosną. Trend ten występuje pomimo tego, że zarówno Pentagon jak i biuro programu F-35 (JPO – Joint Program Office) robią wszystko, żeby temu zapobiec. W latach 2019–2020 udało się obniżyć koszt godziny lotu F-35A z 37 tys. USD do 33,3 tys. USD. Na rosnące koszty utrzymania floty F-35 składa się wiele innych czynników takich jak: koszt opracowywania, testowania i wdrażania kolejnych modyfikacji, modernizacja pakietów awioniki, niedobór lub nieterminowe dostawy części zamiennych oraz zbyt długi czas wykonywania okresowych serwisów technicznych.
Program budowy samolotów myśliwskich F-35 jest obecnie w trzecim roku procesu modernizacji floty do standardu Block 4. Celem programu jest instalacja zarówno nowych komponentów awioniki jak i oprogramowania, tak aby myśliwiec mógł sprostać zagrożeniom i wymogom współczesnego pola walki. Pełen standard Block 4 obejmuje instalację podzespołów awioniki w ramach tzw. modernizacji technologicznej TR-3 (Tech Refresh 3). F-35 otrzymają m.in. nowe komputery pokładowe, nową wersję wyświetlacza wielofunkcyjnego w kokpicie, zmodernizowany radar pokładowy oraz nowe komponenty pakietu walki elektronicznej. Docelową wersją oprogramowania awioniki dla standardu Block 4 jest tzw. seria 40 (40 Series/40R0X). Myśliwce F-35 dostarczane są obecnie przez Lockheed Martin z pakietem awioniki Block 3F, czyli komponentami hardwarowymi typu TR-2 oraz oprogramowaniem serii 30 (30 Series) o iteracji 3FR6/30R00.
Program Block 4 rozpoczęto w październiku 2018 r. Realizowany jest on według metody tzw. ciągłego aktualizowania oprogramowania i jego płynnej implementacji (C2D2 – Continuous Capability Development and Delivery). Polega to na tym, że co sześć miesięcy jest opracowywana zaktualizowana wersja kodu oprogramowania awioniki. Jest ona następnie testowana pod kątem występowania ewentualnych błędów. Po ich usunięciu, oprogramowanie jest instalowane w F-35 i ponownie testowane w powietrzu podczas wykonywania symulowanych operacji. Metoda C2D2 ma pozwolić na szybszą realizację modernizacji, niż miało to miejsce w przypadku poprzednich pakietów.
Pierwsza wersja pakietu Block 4 obejmuje instalację jedynie oprogramowania awioniki, jeszcze bez komponentów hardwarowych. Jest to wciąż oprogramowanie serii 30, ale w kolejnych iteracjach takich jak: 30R02.04 lub 30R04.52. Pakiet Block 4/30 Series może być instalowany w myśliwcach z komponentami awioniki TR-2. Instalacja pakietów awioniki TR-3 ma rozpocząć się w 2023 r., od 15 transzy produkcyjnej myśliwca (Lot 15). Należy dodać, że w samolotach z komponentami awioniki TR-2 nie będzie można zainstalować oprogramowania awioniki serii 40. Będą one wymagały modernizacji do standardu TR-3. Pentagon nie przewiduje wstecznego wyposażania w pakiet Block 4/TR-3 egzemplarzy F-35 starszych niż dostarczonych w ramach 11 transzy produkcyjnej (Lot 11).
Obecnie F-35 z pakietem awioniki Block 4/30 Series mogą przenosić takie uzbrojenie jak: pociski „powietrze-powietrze” AIM-120C/D AMRAAM oraz AIM-9X Sidewinder, bomby naprowadzane laserowo i/lub sygnałem GPS typu GBU-12, GBU-49, JDAM, GBU-54/B LJDAM, GBU-39/B SDB I oraz bomby szybujące AGM-154 JSOW.
Jedną z najważniejszych modyfikacji jaką dodano w pakiecie Block 4/30 Series jest automatyczny system unikania kolizji z ziemią typu AGCAS (Automatic Ground Collision Avoidance System). Kolejne opracowywane i testowane obecnie pakiety awioniki Block 4/30 Series mają pozwolić na rozszerzenie arsenału F-35 o pociski „powietrze-powietrze” AIM-9X Block II, pociski przeciwradiolokacyjne AGM-88G AARGM-ER, bomby kierowane GBU-53/B StormBreaker oraz zmodernizowane bomby jądrowe typu B61-12.
