F-35はその開発に際し各軍の要求の多くを実現しようとしたため、単発戦闘機としては重量級の機体となった。それに見合う様、エンジンも強力なF135を搭載しており、その推力は約177.9kNに達する。その為、F-35は単発機でありながらラファール（約150kN・合計）、ユーロファイター（約180kN・合計）、F/A-18E/F（約195.8kN・合計）等といった双発機の合計推力に匹敵する大推力を有する事となった。

また、GEアビエーションとロールス・ロイスが開発中のF136が、2010年以降互換性を持つとされる。

F-35B型は垂直離着陸を行う方法として、リフトファン方式を採用しているのが特徴である。
X-32と同出力のエンジンを使用したと仮定した場合、構造上X-35は、X-32より効率的にエンジン推力を伝達出来るため、離昇速度や燃費に優れる。離昇推力は基本的には、単位時間当りの空気流量×噴出速度から決定されるが、X-35はリフトファンの効果によりX-32と比べて離昇時の空気流量が大きくなるためである。当然、離昇推力が同一の場合は噴出速度が低くて済む。

だが、垂直離着陸時や短距離離着陸時にしか使用しないリフトファンとシャフトは、水平飛行中は不要となり重量と空間が無駄となる。これにより燃料搭載スペースが削られ、STOVL機であるF-35BはF-35A/Cより航続距離が短くなっている。また、構造の複雑化により整備性も悪くなる。 <gallery> Image:Arnoldafb-2.jpg|F135エンジン </gallery>