驱动天线的部件，例如电源，位于隔板(阵列)的另一侧，它们的部件故障平均间隔时间没有那么高。这些组件最终将需要维护，并且不需要拆下天线罩就可以轻松检修。接收器励磁机通常装在一个盒子里，但由于空间限制，它们被分成两个不同的盒子，分别位于隔板后面，通过一根很短的电缆与天线相连。
APG-81有一个电子控制阵列，由转向计算机控制，不存在机械运动。作为一个多模式系统设计，APG-81有32种作战模式，这是所有三种F-35型号通用的；12种空对空、12种空对地(包括两种海上模式：船舶目标跟踪和海上搜索)、四种电子战(电子攻击和电子防御)、两种导航和两种天气模式。一些模式是高分辨率的，并支持现有的先进的信号处理。虽然诺斯罗普.格鲁曼公司对此不予确认，但APG-81可在LPI(低截获概率)和LPD(低探测概率)模式下运行，这两种模式用于最小化飞机的雷达特征，以满足其低可探测性(LO)要求。雷达经过优化，具有灵活性、极低噪音和高效率，完全支持飞机的低噪声特性。诺斯罗普.格鲁曼公司声称它能够探测到非常小的目标，并在“相关的战术范围”进行跟踪。
传感器追踪信息被发送到飞机的集成核心处理器(ICP：Integrated Core Processor)。在集成核心处理器的任务下，任务系统将雷达数据与AAQ-37分布式孔径系统、AAQ-40光电瞄准系统、ASQ-239电子战系统发送的数据进行融合，以提供洛克希德.马丁公司所谓的“无与伦比的态势感知”。APG-81和分布式孔径系统的作战飞行计划(OFP：Operational Flight Program)软件位于集成核心处理器中，该处理器为每个系统分配处理能力。“真正有帮助的是让集成核心处理器提供更多的内存和数据吞吐量，从而提供执行目标的时间表，”戴夫.鲍查德说：“我们将雷达和分布式孔径系统信息发送到任务系统，并由一个接口控制，定义从雷达和分布式孔径系统到融合系统(Fusion System)的信息。”
APG-81有源相控阵雷达的阵列安装在洛克希德.马丁公司沃思堡设施的一个飞行试验棚内的F-35机身上。
APG-81另一个有趣的方面是与F-35的ASQ-239电子战系统的接口。在大多数传统飞机上，雷达和电子战系统是分开的，相互独立工作。在F-35上，雷达和电子战功能可以协同工作，而某些模式下它们彼此独立工作。探测和跟踪能力是新的APG-81新性能设置标准的两个方面。但该系统如何达到F-35任务集要求的范围精度呢。戴夫.鲍查德解释说：“范围精度是由多个空对空波形来实现的，这些波形驱动着十二种空对空雷达模式。测量范围被提供给公共滤波器，后者使用算法(比如序贯无迹卡尔曼滤波法：Sequential Unscented Kalman Filtering，这里可以参考一篇西安交大的论文 )过滤随时间而产生的漂移或误差，从而保持跟踪精度。”
从类型上看，APG-81是一种脉冲多普勒雷达系统，可以使用空对空和空对地的多种波形，诺斯罗普.格鲁曼公司称之为“非常强健的电子保护(EP)”，这有助于系统达到其精度要求。电子保护是一系列有助于防止雷达被混淆或干扰的技术，并确保提供给融合系统的信息是准确的。分布式孔径系统、光电瞄准系统、电子战系统和APG-81雷达都为融合系统提供跟踪信息和跟踪更新，进而控制全景驾驶舱显示屏幕和头盔显示系统上的目标描绘和符号。
一旦安装到F-35的前机身上，相控阵雷达的阵列就固定在适当的位置上，看起来与机械扫描雷达大不相同。
在地面目标识别和坐标生成方面，戴夫.鲍查德声称APG-81在两个方面优于现有的有源相控阵雷达。该系统采用多种先进算法对合成孔径雷达(SAR：Synthetic Aperture Radar)数据进行处理，在合成孔径雷达的地图上进行自动目标识别(ATR：Automatic Target Recognition)和自动目标提示(ATC：Automatic Target Cueing)。鲍查德建议说：“我们可以获取大面积的高分辨率地面地图，并使用算法(比如推荐系统里的各种过滤算法)来挑选飞行员感兴趣的机会目标。”
许多雷达系统都具有设定分辨率的合成孔径雷达的能力，例如20英尺(6米)。相比之下，APG-81拥有诺斯罗普.格鲁曼公司所谓的的“大合成孔径雷达”，接到命令后立即生成一张巨大的合成孔径雷达地图。飞行员无需生成新的合成孔径雷达地图，就可以放大或缩小特定的地点，以获得更高分辨率的图像显示。自动目标识别和自动目标提示同时在大合成孔径雷达地图的整个范围内显示，并在空对地作战的最苛刻阶段显著减少了飞行员的工作负荷。
为了支持为APG-81设置的两层级维修系统，在飞行线维护时，维修人员将使用APG-81的预测健康监测系统来检查雷达状态。故障显示在飞机座舱内的显示器上，指出要更换的场线可更换部件(LRC：Line Replaceable Component)。这是一个简单的程序，要求维修人员拆下一个盖子，拔下场线可更换部件，松开十个螺钉，拆下旧的部件并换成新部件，同时进行测试，理论上雷达应该可以再次使用。
APG-81雷达的阵列安装在一个试验台上，上面显示了几十个收发模块。
所有其它雷达维修(二级)将在犹他州希尔空军基地的F-35基地进行。雷达天线位于天线罩内，平均无故障间隔时间为10000小时，尽管APG-81作为一个系统，可是其额定值并不在该水平。戴夫.鲍查德解释道：“从可靠性的角度来看，该系统的优势之一是基于收发模块阵列，该阵列允许故障弱化，这意味着你可以承受一些收发模块的失效，但仍能保持性能。”F-35计划的一个前提是，后勤将以性能为基础，因此，所有供应商都有动力在其产品中建立可靠性，并建立一个能够实现短期平均无故障间隔时间目标的系统。
F-35雷达的设计大量继承自F-22使用的APG-77和F-16 Blk60使用的APG-80有源相控阵雷达，这两个系统都有数千小时的现场数据和过硬的可靠性要求。利用APG-77和APG-80的收发模块体系结构的历史经验，以及复杂的预测建模，诺斯罗普.格鲁曼公司正在进行操作和支持建模，以帮助支持其基于性能的后勤计划。由于没有一个APG-81阵列达到等效的故障平均间隔时间数，因此必须进行这种性质的建模，以缓解这种样的情况。
洛克希德.马丁公司于2005年收到诺斯罗普.格鲁曼公司的第一批APG-81雷达装置，同年该系统首次在诺斯罗普.格鲁曼公司的BAC 1-11试验台飞机上试飞。2009年，该雷达在洛克希德.马丁公司的波音737 试验台飞机上进行了首飞，并于2010年4月首次在F-35(BF-04号机)上飞行。自2011年7月14日第一架小批量初始生产型F-35运抵佛罗里达州埃格林空军基地以来，APG-81雷达已经累积了数千小时的飞行时间。