2012年的飞行科学测试
BF-01号机于1月完成了新辅助进气口配置的负载测试，结果良好。根据《2013财年作战测试与评估总监年度报告》，原设计有：“寿命不足的门锁，由于抖振环境而过度磨损和疲劳，密封设计不充分。
“作为正在进行的改装计划的一部分，按照新设计生产的舱门安装在小批量初始生产型机体上；截至9月底，已有5架完成了改装。疲劳试验于2012年11月开始，到2013年9月底，完成了计划的两次试验寿命的6%多一点。“尾部下锁密封门(通常称为轿车门)是由弹簧加载到关闭位置的。它们被设计为具有0.5英寸间隙的重叠门。这样的间隙会引起气流干扰，使车门容易损坏和无序关闭。方案继续调查，是否需要对车门进行新的设计。”
BF-01号机还继续在模式4(也称为短距起飞/垂直降落模式)下进行空载慢速着陆的载荷测试。模式4的包线扩展继续进行，包括第一次内部挂载的飞行；其它测试事件涉及舱门打开的模式。BF-01还继续对R27任务软件进行短距起飞/垂直降落成熟度操作和回归测试。
2012年5月5日，VX-23中队的F-35C CF-02正在帕塔克森特河的停机坪上进行起飞前的检查。
BF-02号机在1号和11号挂点上挂载AIM-9X响尾蛇导弹，在2、3、9、10号挂点上安装空对地塔架，在6号挂点上安装了全套完整的火炮吊舱，继续保持干净的机翼颤振和飞行品质。正在研制发射的火炮吊舱，以容纳两种海军变种上的25毫米GAU-22/A加农炮。进行这些测试是为了描述飞行期间吊舱周围的环境，以确保内布弹舱不会过度振动，并且挂架承受的应力也在设计范围内。BF-02还测试了干跑道刹车性能、推进力、飞行品质，并对改装后的滑行灯进行了夜间评估。
BF-03号机在武器舱门打开和关闭的情况下，继续进行载荷和飞行品质包线扩展试验。此机还进行了F-35B的首次AIM-120导弹发射、GBU-12型激光制导炸弹和GBU-32 JDAM的静态弹出测试，为武器的分离试验做准备。
CF-01号机继续超音速抖振测试，并进行了空气数据测试和飞行首个携带JDAM的武器环境检查飞行：GBU-32之后是GBU-31。CF-02号机继续进行载荷和飞行品质包线拓展测试以及舰载型的首次夜间飞行。
至2013年10月为止的实际试飞与计划试飞
| 所有测试 | 飞行科学 | 飞行科学 | 飞行科学 | 任务系统 | |
|---|---|---|---|---|---|
| 所有亚型号 | 仅F-35A | 仅F-35B | 仅F-35C | ||
| 2013年实际 | 993 | 226 | 284 | 181 | 302 |
| 2013年计划 | 985 | 241 | 287 | 171 | 286 |
| 累计实际 | 3601 | 963 | 1269 | 612 | 757 |
| 与实际的差异 | +0.8% | -6.2% | +1.0% | +5.8% | +5.6% |
| 累计计划 | 3284 | 910 | 1127 | 584 | 663 |
| 与计划的差异 | +9.7% | +5.8% | +12.6% | +4.8% | +14.2% |
2012年的任务系统测试
2012年，BF-04号机执行了AIM-120和GBU-12的武器环境测试，并对Block 1B版本的配置进行了修改。BF-05号机执行了初始使用中放行的短距起飞/垂直降落推进系统测试，并在今年第二季度于沃斯堡进行了最终完工和Block 2版本配置的修改。
3月初，CF-03号机在沃斯堡完成最终完工，并继续对标准蒸汽TC-7弹射系统和电磁弹射系统进行任务系统测试和初始弹射器测试，随后返回帕克斯。这架飞机还进行了尾钩评估，包括在新泽西州帕克斯和树林湖(Lakehurst)的海军空战中心飞机分部的对阻拦索的模拟和飞入式钩抓。新的尾钩设计在100节的速度下被验证，每次尝试都准确地钩住。最终的系统开发和演示型CF-05号机由美国海军试飞员迈克尔.伯克斯(Michael Burks)少校驾驶，于2012年12月11日抵达帕克斯。
2013年1月19日，VX-23中队的F-35C CF-01在前往测试航线的途中进行空中加油。
2013年的飞行科学测试
2013年，BF-01号机完成了新辅助进气口配置的负载测试，并证明了积极的结果，与机队计划的短距起飞/垂直降落运行预测相符。这架飞机还继续进行短距起飞/垂直降落包线扩张试验，并于8月为美国黄蜂号两栖攻击舰第二分遣队进行飞行鉴定。第一次飞行任务包括垂直着陆。BF-02号机继续携带外挂物进行飞行试验，包括常规起降转换和着陆性能测试。它还用KC-10A拓展者和KC-135R同温层层加油机进行了一系列空中加油试验(白天和晚上)。6月19日，美国海军陆战队试飞员马特.凯利(Matt Kelly)中校与KC-10进行了首次对接空中加油。
BF-03号机进行了不同武器配置的载荷测试、飞行品质和武器分离。BF-03和CF-02号机进行了23次武器静态弹出投放，这些武器将与Block 2B版本的软件----AIM-120 AMRAAM、GBU-12、GBU-31(仅F-35C)和GBU-32s----一起从静态弹出试验台投放到地面，为机载武器分离测试做准备。
CF-01号机继续进行超音速抖振空气数据测试。CF-02号机继续进行载荷和飞行质量包线扩张试验。这架飞机还于10月21日在帕克斯进行了F-35C的首次夜间飞行和首次机载武器分离。CF-02号，由海军陆战队试飞员贾斯汀.卡尔森(Justin Carlson)上尉驾驶，在大西洋上空的一个试验场上，从一个内部武器舱投放了一枚500磅重的GBU-12教练弹。CF-01和CF-02号机继续在内部弹舱挂载GBU-32和GBU-31飞行，并首次用两架C型机进行编队。1月22日，这两架飞机完成了C型机的首次双机空中加油。执行任务所用的加油机是一架KC-130大力神，分配给同样位于帕克斯的VX-20空中测试和评估中队。
F-35B BF-04号机，由海军陆战队试飞员吉米.克里夫特(Jimi Clift)少校驾驶，在4月2日的一次试飞任务中完成了首次夜间垂直降落。这是为第二次海上试验做准备的一系列测试飞行之一，其目的是收集有关头盔和夜间作业照明条件的数据。3月21日，在亚利桑那州尤马海军陆战队航空站，F-35B进行了首次垂直降落。5月10日，F-35B BF-01号机完成了有史以来第一次垂直起，这是短距起飞/垂直降落型在无法进行短距离起飞，但燃料有限的情况下所需的能力。第一次垂直起飞后，英国人2013年5月28日于进行了首次垂直着陆，飞行员是皇家空军的吉姆.斯科菲尔德(Jim Schofield)少校，此时距离F-35B的首次垂直降落仅三年多。