另一方面，洛克希德·马丁公司的短距起飞垂直降落设计依赖于由罗尔斯·罗伊斯艾利逊公司制造的一个直径为50英尺的大风扇提供的升力。两级风扇能够产生19000磅力（几乎是“飞马”发动机的全部推力）的推力，并且在短距起飞垂直降落模式下可以控制飞机的倾斜度。这是洛克希德·马丁公司的飞机能够产生更大升力空间的关键因素。风扇与低压涡轮用轴连接，通过离合器和齿轮机构传动。罗尔斯·罗伊斯公司也负责控制滚转的起飞侧滚系统，以及三轴承螺旋喷口。在传统的飞机中，采用的是正常的主喷口，但在短距起飞垂直降落模式中，矢量喷口可以旋转105度，提供与“鹞”式飞机悬停状态下相同的操控性。
两家竞争者都计划于2000年4月在加利福尼亚州的帕尔姆达尔（Palmdale）实现首飞。测试工作随后转交给附近的爱德华空军基地，此后在2000年第三季度，就希望飞机能够开始更为复杂的短距起飞垂直降落飞行测试。并在2001年最终宣布获胜者。
1996年10月，麦克唐纳·道格拉斯公司退出该项目给了他们一个沉重的打击。公司的首席执行官哈里·斯通塞弗（Harry Stonecipher）说“该公司的退出，在以后数十年内都会是一个巨大的损失。”这种感觉比想象还要来得早。1997年，麦克唐纳·道格拉斯公司被波音公司兼并。
很显然，随着验证阶段的展开，出现了很多问题。谣传说波音公司和洛克希德公司都大大超支，而且还投入了自己的资金。这种手段违反了竞争的原则。2000年初，美国国防部副部长杰克·盖斯勒（Jack Gansler）宣布他将重新审视“胜者全赢”的竞争原则。国防部有些人已经开始质疑这种方式的合理性，因为它可能会抹杀失败者所付出的努力。2000年5月，《星期日泰晤士报》宣布“波音公司马上就要获得战斗机的订单了。”这种说法显然是来自“行业内部人士”，说波音公司已经取得了“明显优势”，而洛克希德公司将无法追赶这种差距。
同时，飞行测试项目也取得了进展，洛克希德公司的概念在所有飞行测试中都证明具有显而易见的优势，特别是海军舰载机以及短距起飞垂直降落的构造。
前途未卜的陌生项目
2001年10月26日，当宣布决定时，在美国海军在马里兰州的帕塔克森特河（Patuxent River）基地，波音公司完成了它的X32B验证机的飞行试验，试飞项目包括短距起飞向传统飞行模式的转换、超声速冲刺，以及最后以传统模式着陆。测试的第三阶段，也是最为关键的阶段，就是对飞机直接升力推进系统的测试，包括上百次的1～3秒间隔的由机翼升力、半机翼升力到喷气悬停状态的转换。同时，洛克希德·马丁公司也完成了飞行测试，包括短距起飞垂直降落模式下的短距起飞、超声速冲刺和垂直着陆。这被称为“使命X”。F35的超级性能也说服了前任陆战队总长哈里·布劳特（General Harry Blot），他自己也是一名出色的“鹞”式飞机飞行员。
10月26日星期五，美国国防部副部长爱德华·奥尔德里奇（Edward Aldridge）宣布获胜者是洛克希德·马丁公司。尽管2000年初国防部重新审视了“胜者全赢”原则，但国防部还是继续采取这一原则。爱德华·奥尔德里奇说国防部不会对洛克希德公司施加压力，迫使其来分享合同，他补充说：
如果他们愿意这样做，那是他们的自由。我们不会反对。但是我们反对强迫合同商这样做。
波音公司很是沮丧。《简氏防务周刊》（Jane’s Denfense Weekly）的尼克·库克（Nick Cook）说：
波音公司的失败为它留下了关闭圣路易斯工厂的阴影，那里原来是麦克唐纳·道格拉斯公司的业务部门。
相反，洛克希德·马丁公司喜气洋洋。在研发阶段，合同价值为190亿美元。而在随后的40年的生产阶段，合同总值达到了2000亿美元。
但是发动机制造商呢？
罗尔斯·罗伊斯公司防务部门总裁科林·格林说：
作为一名工程师，我对这个选择非常高兴。F35采用了罗尔斯·罗伊斯公司的升力风扇，那是真正的新一代垂直升力战斗机。罗尔斯·罗伊斯公司同时是竞标双方的一个关键分包商，作为一名商人，如果波音公司获胜，我们也会非常高兴。
罗尔斯·罗伊斯公司的联合攻击战斗机项目运营总裁约翰·怀特雷（John Whatley）指出：
在1996年10月—2001年8月之间，我们在布里斯托尔和印第安纳波利斯的同事们完成了发动机零部件的设计、制造、认证和飞行测试。在那种“完全陌生”的形势下，我们白手起家，取得了非常巨大的成就。
在研发阶段，罗尔斯·罗伊斯公司期望其升力系统业务量可以达到10亿美元，当然后期制造阶段的业务额会更多。英国其他供应商也深度介入其中。英国宇航系统公司和史密斯工业公司（Smiths Industries）也是从中获益的大型供应商。另外，飞行加油公司（Flight Refueling）提供燃油系统，马丁·贝克尔飞机公司（Martin Baker Aircraft）提供弹射座椅，以及宇航复合材料技术公司（Aerospace Composite Technologies）提供座舱盖。
洛克希德·马丁公司凭什么取得胜利？可能是因为洛克希德·马丁公司建造的原型机基本上接近联合攻击战斗机早期的版本。相反，波音公司生产的验证机尚未成熟，与最初的建造设想有很大的差异。翼面也有很大的差异，不能实现超声速飞行。可能是与美国空军有关系，它是最大的用户，也有1763架战斗机的需求。而美国海军需要408架，美国海军陆战队为609架，英国皇家空军和海军需求为150架。因此美国空军具有更大的发言权，它的兴趣在于短距起飞垂直降落模式，这种偏好本不该那么强烈。这使洛克希德·马丁公司的飞机更具优势，它的飞机更具模块性、技术挑战少，相应的风险也小。也许是因为洛克希德·马丁公司的风扇系统比升力模式产生的推力大10000磅力。也许是因为波音公司怪异的外形使其获得了一个不太幸运的绰号，并且它的舰载机型还需要大量的重新设计。
事实也可能如皮特·奥尔德里奇（Pete Aldridge）在宣布决定时所说，在评估的整个阶段，洛克希德·马丁公司飞机的评分虽然上升缓慢，但得分比较稳定，比它的竞争者波音公司要好。
联合攻击战斗机在该阶段是什么呢？与“鹞”式飞机相比，是我们早期希望得到并实现的外形和性能。曾经有3种型号，第一种是传统起飞降落（CTOL）型，然后是舰载机，最后一种是短距起飞垂直降落型。如我们看到的那样，他们都旨在满足美国空军、海军及陆战队，以及英国皇家海军和皇家空军的需求。这大概有3种机型，但都在同一生产线上建造。短距起飞垂直降落模式的航程在800海里，而舰载机为1200海里。
单座的驾驶舱中为飞行员装备了平视显示器（平显）和头盔显示器，可以显示从预警机、卫星和其他飞机，以及地面部队反馈的信息。并且能够汇总机载传感器上的数据。
联合攻击战斗机的载弹量是8吨，包括防空导弹、对地攻击导弹以及由卫星控制的精确制导炸弹。同样也可以搭载未来的小直径炸弹，那是一种有效的空地导弹。机载计算机的运算能力相当于两台格雷（Cray）超级计算机。
有人预测，联合攻击战斗机将是为美国武装部队服役的最后一架传统战斗机。他们预测在“捕食者”（Predator）和“暗星”（Dark Star）上应用的无人机技术将得到飞速发展，从而大约在2040年就能有新一代战斗机投入服役。由机载智能计算机系统就可以执行大部分的战斗任务。这种飞机通过实时遥测系统与飞机上的人员任务控制器相连接，可以通过卫星甚至几千英里之外的美国或英国本土的指令安全地锁定目标。
美国和英国大概有3000架飞机的需求，另外还有2000～3000架的出口市场。下一个阶段，现在称为系统发展与验证（SDD）阶段，也对海外伙伴开放。英国也签订了一个谅解备忘录，使自己作为这一阶段的唯一伙伴，并将投资20亿美元，占8%份额。在系统发展与验证阶段，意大利和荷兰也希望加入。意大利希望替换自己的AV8和阿莱尼亚/巴西航空工业公司AMX飞机，而荷兰希望替换F16AM/BM飞机。土耳其也希望替换自己的F16飞机。与挪威和丹麦的谈判也最终确定他们与加拿大作为合作伙伴，参与份额也达到2%。澳大利亚、巴西、德国、以色列、波兰和新加坡也将成为潜在的采购客户。
该项目的确切定义目前已经延伸到了今后的几十年。2001年10月联合攻击战斗机最终选定获胜者也标志着概念验证阶段的终结，以及全尺寸首选武器系统概念（Preferred Weapon System Concept）研发的开始。联合攻击战斗机项目办公室号召首架试验机将在系统发展与验证合同确定之后48个月内实现首飞。并计划在2008年交付首架生产型飞机，以支持美国海军陆战队在2010年进行初步作战能力测试（Initial Operational Capability）。而美国空军的初步作战能力测试定在了2011年。到2012年，美国海军将结束126个月的系统发展与验证阶段，英国皇家空军和皇家海军也会进行初步作战能力测试。
飞行测试需要14架首选武器系统概念测试飞机，其中包括美国空军的5架传统起飞降落型号，美国海军的4架舰载型飞机以及美国海军陆战队和英国的5架短距起飞垂直降落改进型飞机。目的是尽可能按照生产标准来建造这些飞机，达到普通飞行测试的目的。测试将主要集中在美国空军的爱德华基地和美国海军的帕塔克森特河基地进行，但同时也包括英国的博斯堪比顿（Boscombe Down）基地。
如我们所看到的，在后来的10年中，罗尔斯·罗伊斯公司也深入地介入了整个系统发展与验证阶段。罗尔斯·罗伊斯公司将负责制造轴驱动升力风扇，这包括风扇本身、齿轮箱、离合器/轴喷口和作动系统，升力系统包括三轴承螺旋单元体、横滚控制杆和喷口。一旦到了生产阶段，普拉特·惠特尼公司现役的F135发动机与通用电气公司联盟的F136替代发动机每年都将形成竞争。F136发动机中，罗尔斯·罗伊斯公司占了40%的份额。这种利益分配也部分地跟罗尔斯·罗伊斯公司联合攻击战斗机项目副总裁查尔斯·休斯（Charles Hughes）有关。早在1995年，通过他的谈判，通用电气公司在它的发动机上采用了罗尔斯·罗伊斯公司的风扇单元体。但是通用电气公司和艾利逊发动机公司之间的协议也是因为后者在美国综合高性能涡轮发动机技术（Integrated High Performance Turbine Engine Technology）验证机项目中的出色表现。因此，另一场“大型发动机的战争”的舞台已经搭起，在20世纪80年代还未见到，那时，通用电气公司的F110发动机与普拉特·惠特尼公司的F100发动机还装在F15和F16飞机上。