荷兰皇家空军初步计划预计将购买85架F-35As。但是，随着时间的推移，这一数字显然无法在现有预算内实现。在2011年4月发表的国防白皮书中，预算严格限制在45.21亿欧元的投资加上2.7亿欧元的年度开发预算，与2013年F-16机队的花费相等。主要是由于高昂的投资成本和在荷兰国内外发表的一些重要报告，使得购买F-35在政治上引起了十多年的争议，为老化的F-16购买替代飞机的最终决定一再推迟。2008年和2013年，议会要求再进行两次候选机型比较。两份报告都再次提到F-35A是最适合取代F-16的飞机。“F-35A最符合荷兰的政治抱负和空军需求，”国防物资部(DMO)的荷兰空军上校马塞尔.兰布里希斯(Marcel Lambrichs)说，他是荷兰F-16替换项目的组长，因为荷兰的F-35项目是官方所知的。“我们的国家希望保留一支更强大的军队。我们想要一架非常灵活的飞机，至少能够执行国防部定义的六种不同类型的任务。
“与其它空军，特别是北约其他成员国良好的作战互通性也非常重要：参加国际行动时，你不想花太多时间把你的飞机整合进多国部队。一次又一次，在未来30至40年，F-35被证明非常适合成为一支大型国际机队的一员，F-35A是最有前途的机种。”
爱德华兹基地内，荷兰空军综合测试部队的成员在F-35A AF-01前合影，照片中央是美国空军试飞员史蒂文.斯皮尔斯(Steven ‘Whitey’ Spears)少校，其余从左至右分别是：马克.泰荷曾(Mark Theihzen)中士(航电专家)、南希.布拉德肖(Nancy Bradshow)(飞行测试工程师)、伯纳德.拜耶斯(Bernard 'Bernie' Buijs)少校(飞行测试工程师)、安诺.维瑟(Anno Visser)中士(机务组长)。
2013年9月17日，荷兰国防部宣布决定购买更多的F-35战机。在参与F-35项目和购买两架试验机上花费了4.96亿欧元，至2013年中，投资预算中仍有40.25亿欧元可用。考虑到10%的预算是为风险预留的，这就允许荷兰皇家空军额外购买35架F-35A，使总数达到37架，远低于最初计划的85架，但不排除以后会增加少量的额外飞机，前提是这些飞机的购置和开发符合可用预算。与此同时，2013年11月6日，荷兰议会迈出了重要一步，以多数通过了拟议的F-35采购计划。
参加作战测试与评估
目前约有40名荷兰人(主要来自荷兰皇家空军和国防物资部)参与了F-35项目----不包括在埃格林接受培训的荷兰皇家空军人员即将参加作战测试与评估或相关项目的人员。兰布里希斯上校说：“在9个F-35伙伴国团队中，我们的团队是最小的----到目前为止，只有加拿大和丹麦的参与人数更少。”他在海牙的团队由大约15名人员组成，主要来自国防物资部。其他的位于布雷达的荷兰皇家空军司令部、弗吉尼亚州水晶城的F-35联合项目办公室以及美国的其他地点。自2009年起，由三名荷兰皇家空军人员和一名土木技术工程师组成的团队受雇于加利福尼亚州爱德华兹空军基地的F-35综合试验部队，参与研发测试和评估阶段。
2014年3月19日，荷兰空军的F-35A F-002正在埃格林基地进行“热垫”加油。
2013年10月，约30名荷兰皇家空军人员开始在埃格林的33FW联队进行F-35训练。他们包括飞行员、维修人员、飞机技术人员、一名后勤保障人员、一名情报人员和接受过与自主后勤信息系统合作培训的IT专家。荷兰F-35A和埃格林的荷兰皇家空军团队将于2014年底迁至爱德华兹，与美国和英国的团队和飞机一起参加2015年1月的三国作战测试与评估。作为荷兰2013年9月宣布削减国防开支的一部分，总部位于勒沃登的第323战术训练、评估和标准化(TACTES)中队将于2014年11月1日解散，将该角色移交给统一基地的第322中队。第323中队是否将在爱德华兹重建为荷兰F-35测试中队，目前还没有决定。荷兰皇家空军的首位F-35的飞行员，劳伦斯.扬.维耶格少校于2013年12月18日驾驶F-35A F-001从埃格林升空，进行了70分钟的飞行。第二位是2014年4月8日，荷兰皇家空军的作战测试与评估团队指挥官伯特.德.斯密特上校首次驾驶这架新飞机。今年晚些时候，少校伊恩.奈特和少校帕斯卡尔.斯马尔也将换装F-35。这些飞行员由位于埃格林的美国空军58FS中队“大猩猩”训练。
2013年11月，两架荷兰飞机都在埃格林。为作战测试与评估作准备，F-001号机于2014年2月前往犹他州希尔空军基地的奥格登航空后勤综合设施进行了改装。它将安装最新版本的Block 2B软件，并接受一些修改，预计将于6月回到埃格林。同时，F-002计划在2014年7月至11月期间进行类似修改。兰布里希斯上校解释说：“2015年，团队将集中精力对Block 2B版本软件进行操作测试。下一年将用于转换为Block 3F标准，对飞机进行额外修改和检查，并评估Block 2B相关试验周期。2017年至2018年，将对Block 3F版本软件进行测试，评估报告预计在2019年发布。当第一架F-35A运抵荷兰时，作战测试与评估应该已经完成。预计从2019年开始投入使用的飞机将配置为Block 3F标准。”
2012年8月6日，荷兰皇家空军的F-35A F-001正在进行首飞。
服役
当F-35A接替F-16后，荷兰皇家空军将继续使用其在勒沃邓和沃尔克的两座主要作战基地。从2019年开始，计划每年交付8架F-35A，最后三架将于2023年交付。首批8架荷兰现役飞机(AN-03至AN-10号机)将作为小批量初始生产型第11批次的一部分进行生产，此批次是最后一批计划的小批量生产批次。其余部分应为多年全速生产批次的一部分。首批F-35交付之后荷兰空军的F-16机队预计将在2020年逐渐减少到55架左右，2021年减少到45架，2022年减少到34架，2023年减少到24架，最后一架计划于2024年退役----在该型飞机投入使用45年后。
首批F-35战机将交付给位于勒沃登的第322中队，其余的将交付给沃尔克尔的第312和第313中队。得益于荷兰皇家空军在作战测试与评估阶段获得的经验，第322中队计划于2021年形成初始作战能力。在这37架荷兰飞机中，32架预计将前往荷兰，另外5架将留在美国，在亚利桑那州卢克空军基地的56FW联队内接受训练。兰布里希斯上校说：“随着埃格林成为未来美国唯一的‘A’型和‘C’型的训练基地，更多美国空军和其它国家的F-35A飞行员将在卢克基地受训。我们预计2018至2019年到亚利桑那州基地开始F-16飞行员的换装，但具体时间取决于作战测试与评估的结果和经验。”
2013年3月2日，荷兰皇家空军的第2架闪电II，F-35A F-002走下沃斯堡的最终组装线。
