Block 3F是定型版，要求达到完整的设计作战能力。具体来说，要求能发射25毫米航炮（A 为机内，B和C为吊舱）、机内武器舱里的AIM-132 ASRAAM近程空空导弹（英国F-35B）、500磅“铺路IV”GPS/激光制导炸弹（英国F-35B）、AGM-154 JSOW GPS/成像红外滑翔炸弹（F-35C），另外还有一大堆翼下挂载的空空导弹（如AIM-9X）、空地导弹（“磺石”、“风暴之影”、JASSM）、制导和非制导炸弹、副油箱等。与F-15E、F-18E等现役主力相比，品种依然少了一点，但毕竟没有明显短板了。
Block 3F对应的是基本生产型的定型状态。但作为软件化的战斗机，硬件定型后，软件还可以继续升级，增加更多的能力。比如说，已经开始研发的Block 4要求能发射SDB II小直径炸弹、JSOW Block 3空地导弹、AIM-9X Block 2空空导弹，还需要能够在空地之间视频串流和用红外光束指引目标，与Link 16数据链联通。规划中的Block 5除了增加新的武器发射能力外，要求增加逆合成孔径雷达模式以适合海上使用，更要整合红外搜索和跟踪（IRST）、直接红外对抗、合作式电子战、先进威胁响应、任务规划等功能。更加遥远的Block 6则有电磁攻击、友军跟踪定位（避免误伤）、全向被动告警等。
从上述软件版本的描述也可以看到，软件升级实际上也与硬件有关。而且不光是总线、处理器级，所有软件“触及”的系统都要跟上。对于高度数字化、软件化的F-35来说，这差不多就是所有系统了，包括传感器、动力、武器、系统自检和纠错等。只有在所有相关硬件都到位、而且与软件功能相容时，才谈得上软件升级。但这说起来容易，做到并不容易。
对F-35边设计、边生产、边测试、边修改的情况来说，计划跟不上变化的事情太多。尤其是在测试中发现问题后，修改的结果牵一发动全身，或者使得平行研发而本来期望汇合的两条线真的成了两股道上跑的车。F-35的软件错综复杂，高度整合，实际上两条线可能分叉成四条线、八条线。
从“初始作战能力”向“完整作战能力”的进化并不简单，尤其是一些配套武器装备甚至还没研制出来，等研制出来才能考虑如何去进行机弹配合问题
F-35的软件是飞火推高度集成的，所以飞行性能的“解锁”也是软件功能的一部分。Block 2B的升限为40000英尺，3F为50000英尺；2B的空速限制为700节/550节/550节（F-35A/B/C），3F为700节/630节/700节；2B的马赫数限制为M1.6/M1.2/M1.2，3F全部为M1.6；2B的过载限制为7g/5.5g/7.5g，3F为9g/7g/7.5g。