乔治.施瓦茨(George Schwartz)中校于2013年6月5日首次发射了装有火箭发动机的AMRAAM导弹，在第314次飞行中驾驶F-35A AF-01号机，并于穆古角海试靶场上空以1G的过载释放了一枚AAVI(空对空载具演示)导弹。莱因哈特强调了测试的安全要求：“你扔出去的东西是有动力的，移动速度很快，而且是用来杀人的，空对空载具演示试验品配备了遥测设备和飞行终止系统，一旦火箭发动机停止，导弹的飞行就终止了，这是安全计划的一部分。因此，它以碎片的形式落入海洋，而不是继续以超过1马赫的速度下落。
莱因哈特将试验所需的准备工作与飞行员实际发射的简单性进行了对比：“当事情发展到一定程度时，它并不是那么巨大且重要的。但是为了确保安全，我们需要有很多资产，它们都必须聚集在一起，才能得到一个绿色的范围(意味着范围是明确的)，在这个时候你就可以放手。从飞行员的角度看：导轨，选择正确的位置，就这样。“最大的测试是确保遥测数据被送回控制室。我们不能为定义测试事件是否良好而丢失数据。它被扔了出去，开火了，照计划按正确的轨道飞行。这是该计划迈出的一大步，首次展示了该型机的空对空能力。”
2013年6月5日，461FLTS中队的F-35A AF-01在木古角靶场进行AIM-120实弹试射。
任务系统
461FLTS中队也在进行前后相连的任务系统测试，以及它们的全面集成，以使武器能够瞄准目标。美国海军陆战队中校约翰.奥赫曼(Jon Ohman)中校是461FLTS中队的海军型主管，他对他们的能力毫不怀疑：“他们使之具有革命性，”他说。这些能力通过不同版本的软件提供给飞机，每个版本都建立在能力基线上。Block 1A是任务系统的初始版本，包括APG-81雷达、AAQ-37分布式孔径系统和AAQ-40光电瞄准系统。软件驱动着每一个传感器的使用方式，每一个连续的版本都会给单个系统和飞机增加更多的能力。
奥赫曼解释道：“这架飞机使用了整个传感器套件，非常合作，高度集成。每个传感器的使用和任务分配方式都是由融合引擎中的软件驱动的。这是一个复杂的本质，所以这是一个技术挑战，但我们不断改进融合能力，这是任务系统测试的一个重要组成部分。飞行科学测试总是先于任务系统的测试，因此我们一直在并行开发这些系统，以预期飞行科学测试所提供的能力。最终目标是把武器对准目标，这取决于飞行科学测试计划，以清除每种挂载与飞机的兼容性和安全隔离。”
2010年10月19日，461FLTS中队的F-35A AF-01于加州爱德华兹基地的靶场上空进行AIM-120教练弹的首次分离测试。
2013年7月，461FLTS中队开始了一项称为武器运载精度的重大试验计划(见下文)。这涉及到将GBU-12、GBU-31和GBU-32 JDAMs和AIM-120与任务系统集成，进行端到端测试，找到目标，跟踪目标，并将武器准确地扔在目标上。GBU-12和GBU-2B的初始作战能力将是GBU-12的一部分。作为其任务的一部分，461FLTS中队向位于沃斯堡的洛克希德.马丁实验室提供系统批准所需的数据，并对任务系统进行验证测试，包括四个主要系统----APG-81有源相控阵雷达、AAQ-37分布式孔径系统、AAQ-40光电瞄准系统和综合多传感器多天线电子战套件。该中队已经测试了APG-81雷达和电子战套件，作为独立系统和传感器融合。雷达的工作包括了目标的探测和跟踪，当它与飞机的其他传感器一起工作时，它就可以单独工作。
在上面列出的四个系统中，奥赫曼中校强调了瞄准系统。“我们已经在不同的目标和不同的环境下对光电瞄准系统进行了大量测试，以验证其跟踪目标的能力，并向飞机(武器管理系统)提供准确的目标质量信息，以便我们可以把炸弹扔在他们头上。”他将“不同目标”定义为移动和静止，包括物理类，如坦克、装甲车和自行火炮----以及区域目标。“一个目标传感器需要不同的能力来跟踪红外光谱中定义明确或界限明确的目标(而不是)一个定义不明确的区域目标。在这方面，我们针对不同红外环境下的不同目标进行了测试。跟踪目标的能力会受到周围温度的影响，因此我们也会在不同的温度环境下进行测试。”
在描述雷达的工作时，奥赫曼说：“我们已经做了大量的测试，测试了它作为一个独立的系统，并结合传感器融合来探测和跟踪空中目标的能力。我们从单个非机动目标开始，逐步发展到具有不同雷达信号的不同距离的多个机动目标。APG-81具有生成合成孔径雷达地图的巨大能力，因此我们针对不同目标，使用不同的合成孔径雷达地图分辨率进行了测试，并且雷达能够根据合成孔径雷达地图生成武器质量坐标，以验证这一能力。”
2012年6月13日，461FLTS中队的F-35A AF-01在加州爱德华兹基地进行GBU-31教练弹的静态投放试验。
位于新墨西哥州阿尔伯克基的桑迪亚(Sandia)国家实验室在开发适用于合成孔径雷达的组件和技术方面有着悠久的历史。虽然桑迪亚国家实验室独立于美国国防部，但它的网站提供了一个直观的解释，即合成孔径雷达可以提供什么以及它是如何工作的。环境监测、地球资源测绘和军事系统需要高分辨率的广域成像。在许多情况下，图像必须在白天和夜间的恶劣天气中获取，而合成孔径雷达提供了这种能力。
合成孔径雷达系统利用雷达信号的长距离传播特性和现代数字电子技术复杂的信息处理能力，提供高分辨率图像。因为对时间和大气条件的限制最小，而且地形和特定目标对雷达频率的独特响应，合成孔径雷达补充了摄影和其他光学成像能力。考虑到垂直于飞机速度的机载合成孔径雷达成像，一般而言。合成孔径雷达通常产生二维图像。图像中的一维称为距离(或交叉轨迹)，是雷达到目标的“视线”距离的度量。合成孔径雷达实现距离测量和分辨率的方法与大多数其他雷达相同：距离是通过精确测量从脉冲发射到接收目标回波的时间来确定的，在最简单的合成孔径雷达中，距离分辨率是由发射的脉冲宽度决定的，即窄脉冲产生的精确脉冲距离分辨率。
GBU-31教练弹的静态投放试验。
然而，合成孔径雷达并不像上面描述的那么简单。发射短脉冲以提供距离分辨率通常是不实际的。典型的采用宽带调制方式传输较长的脉冲，使距离处理复杂化，但降低了发射机的峰值功率要求。即使是中等方位分辨率，目标到合成孔径上每个位置的距离也会随着合成孔径的变化而变化。在成像之前，目标反射的能量必须进行“数学聚焦”，以补偿孔径范围内的距离依赖性。此外，对于高分辨率系统，距离和方位角处理是耦合的(相互依赖的)，这也显著增加了计算处理。但数据链是否已经被用来下载被拍摄到的(合成孔径雷达地图)，并传回爱德华兹？“我们做了很多数据链测试，包括用合成孔径雷达地图捕捉目标，并通过数据链传输信息(特别是目标分配)，以确保我们拥有这方面的能力。”。
当被问及APG-81雷达的探测范围是否比传统战斗机雷达更好时，奥赫曼简单地回答说，它具有非常好的探测范围，而莱因哈特说，与他的传统战机F-16相比，它具有“卓越的性能”。461FLTS中队也在飞行任务中使用APG-81的空对地模式，同时跟踪空中目标。奥赫曼中校指出，对雷达来说，制作合成孔径雷达地图是一项相对要求较高的任务，但证实其在保持显示空中威胁的空中图像的同时，也具备了这样做的能力。空对地任务是AAQ-40 光电瞄准系统正在进行的工作的核心，尤其是它跟踪目标并将武器质量信息传送到飞机任务计算机的能力，然后使系统能够将这些数据提供给武器，以精确命中指定的位置。测试目标的类型和物理形式各不相同。