以网络为中心的支援和训练
F-35将是第一款依靠网络支持的作战飞机，其形式是自主后勤信息系统(ALIS：Autonomic Logistics Information System)----从一开始就是为了通过减少备件和人员，使F-35操作和维护的各个方面变得更简单、更便宜。
当F-35的机载诊断系统确定某个部件可能出现故障时，自主后勤信息系统应立即命令将替换件从集散地直接运送到飞行线，以防止飞机停飞。它的设计目的是使冲突期间的出动率激增。但是，2014年，海军陆战队尤马航空站的第一支作战单位VMFA-121“绿色骑士”中队的引入暴露出一系列问题，尤其是执行日常任务所需的时间。
这可能会变成一个重大问题。国防部系统工程2013财年的年度报告表示，在作战需求文件里8个F-35关键性能参数(KPP：Key Performance Parameters)中，这是唯一一个被认为是“关键或重要”的参数，但到2018年还没有按计划实现，那就是架次生成。2014年4月，F-35项目副执行官、海军少将兰迪.莫尔(Randy Mohr)表示：“F-35还不是一架可靠的飞机，但我们正在努力实现这一目标。”他补充说，F-35小批量初始生产型Lot 5和6批次的可靠性会得到提高。
这是一个网络化的基础设施的补充，以建立一个单一的计算机化的系统。这包括佛罗里达州埃格林空军基地的一所多国学校，该校为飞行员和技术员提供了一个共同的教学大纲，以便他们继续进行特定的军事训练(例如，陆战队在南卡罗来纳州的波弗特海军陆战队空军站，美国空军、皇家空军和七个国际合作伙伴在亚利桑那州的卢克空军基地)。这将使得拥有少量F-35战机的小型空军能够使用与大型伙伴国人员相同的训练基础设施，而不必让自己的国家投资兴建。
2013年7月27日的德州沃斯堡，58FS中队的F-35A 10-5014/EG完成了一次功能性检测试飞后正在进场中。
未来的技术和战术
美国空军在2014年1月表示，它已经为F-35A编制了一份初步的战术使用原则草案，随着测试带来的更多理解和软件升级产生的更多能力，该原则可能会进一步完善。美国空军正在优先发展一种能够将F-35与其它战术飞机相连的通信系统。
联合攻击战斗机规划终端(JETpack：Joint Strike Fighter Enterprise Terminal)联合能力技术演示(JCTD：Joint Capability Technology Demonstration)计划正在进行中，诺斯罗普.格鲁曼公司是主要承包商。第五代至第四代通讯示范计划于2013年10月设立。F-22猛禽战机正在开发一种能力，随着F-35在2017年至2019年间具备作战能力，该能力可能会得到实现。它利用网关通信中继机将F-22与其它战术飞机相连。这包括研究如何将F-35的传感器输入传输到分布式共同地面基站(DCGS：Distributed Common Ground Station)，同时不影响F-35的隐身性。
洛克希德.马丁公司一直致力于密苏里项目，这是一个由公司资助的开发项目，旨在利用Link 16数据链从F-35或其它隐身飞机上进行低概率拦截/探测传输。这在2013年12月17日至19日期间得到了成功的证明，使用了一架F-22和一架改装过的波音737(被称为“猫鸟”)来测试F-35的软件。F-22通过737与地面站点成功通信，而且没有影响其隐身特性。
美国海军正在研究F-35的战术，以利用其隐身能力和传感器穿透敌方领空并捕获目标----充当舰队的远程眼睛，并将信息传回诺斯罗普.格鲁曼的E-2D鹰眼预警机或其它使用先进战术数据链的飞机。先进战术数据链提供了增强的连接性和更高的带宽，通过使用并发多网(Concurrent Multi-Netting) 4或罗克韦尔.柯林斯公司开发的战术目标网络技术(TTNT：Tactical Targeting Network Technology)来同时传输四条北约标准Link 16数据链：这两种技术都能提高数据传输量(译者：也相当于概念上的5G网络)。
F-35将利用其网络连接将交战具体目标信息传递给位于防区外的F/A-18超级大黄蜂等飞机，并使用远程武器进行打击，而不是攻击目标(这将增加敌方防御系统发现和跟踪F-35的可能性)。或者，F-35可以在其它飞机、船只或潜艇发射武器后接手控制。
波音737-500 F-35协同航电试验台，照片摄于2010年10月14日的沃斯堡机场。
正由于F-35的设计与以前的战斗机不同，它的性能评估也必须有所不同。与其他设计进行正面的静态比较(比如速度、距离、雷达横截面和红外特征等指标)，甚至动态一对一对抗，都无法提供有效性的关键衡量标准，也无法确定网络中心空中作战与F-35有何区别。同样，隐身的价值最好是通过观察一支网络化联军部队(无论是短期还是长期)对抗类似网络化和装备的对手结果来确定，同时还要考虑到更好的数据链路和融合能力。
更复杂的是，空军并不购买网络。他们购买飞机、武器和其它系统，并且必须将它们结合在一起，理想的情况是在实战开始前足够远的时间，以便在红旗、模型和模拟等演习中进行测试。这一进程的第一步于2014年4月展开，当时6架美国空军F-35对模拟的俄罗斯、伊朗和中国防空系统进行了作战。在隐身和网络的关键领域----空中及地面的持续作战----F-35仍在努力实现空军少将斯特林格所定义的下一个时代的空战潜力。