日本是美國之外世界上擁有最多F-35的國家，包括42架F-35B和105架F-35A，總數達到147架，超過以色列的50+75架。日本F-35中，有38架由三菱重工組裝，其餘為美國原裝。
三菱重工組裝的第二架F-35A正在出場試飛中
日本空自的戰鬥機現有約150架三菱組裝的F-15J、約60架三菱F-2和約70架麥道F-4，另有已經交付的11架洛克希德F-35A。第一批訂購的42架（已經摔了一架）F-35A主要用於替換已經老舊的F-4，但全部到貨後依然不可能一對一替換，戰鬥機總數會有所下降。增購105架後，在數量上基本上可以替換全部F-4和F-2了。後者儘管平均機齡才十幾年，剩餘壽命並沒有很多。結構上的升級延壽或許還不是最大的問題，但三菱F-2和洛克希德F-16的差別足夠大，主要電子系統與美國原裝並不相容，不能直接用洛克希德的升級方案，自主研發升級包又效費比太差，所以升級延壽的空間不大。儘管坊間對F-35A的空戰能力眾說紛紜，F-2和F-4在空自是作為打擊戰鬥機使用的，空地（空海）為主，空空為輔，這和F-35的設計定位其實是符合的。
即使在F-35到貨後，F-15J依舊是空自的空戰主力
F-35A首先替換F-4EJ
然後替換F-2
空自急於換裝的其實是F-15J。這是三菱組裝的F-15C/D，但換用日產電子戰、雷達告警系統，並取消了美國空軍專有的核大戰才用得上的電磁加強和掛載核武器的能力。多年來，日本對F-15J加裝了發射日製空空導彈的能力，還有其他零星改進。美國空軍正在對現有F-15C改裝主動電掃雷達，以便在F-22數量不足和下一代空優戰鬥機服役之前填補空白，日本F-15J有可能會採用同樣的升級套件。但與美國空軍至少還有187架F-22不一樣，空自的非隱身制空主力和隱身的打擊戰鬥機將怎樣搭建日本的防空制空體系，是一個有意思的問題。
用主動電掃雷達改裝F-15J（對應美國的F-15C）能頂一陣子，但買不到F-22是空自的心頭之痛
這與美國海軍的情況相似。在裝備F-35C之後，非隱身的制空主力F-18E和隱身的打擊主力F-35C在艦隊防空作戰中的配合已經有所考慮。這將是某種區域聯防，而不是完全混編的全攻全守。一種模式是隱身的F-35C隱蔽前出偵察和遊獵，非隱身的F-18E在後方用遠端空空導彈提供火力支援，好比前出的步兵與後方的炮兵的關係。另一種模式是非隱身的F-18E前出作為誘餌，隱身的F-35C在側後打伏擊，差不多是伏擊打援的意思。顯然，對於空自來說，這兩種模式對F-15J與F-35A都是可用的。問題是日本的國土防空作戰與艦隊防空面臨的作戰環境很不相同。
在可預見的將來，敵對飛機突破日本空域、抵近攻擊的可能性並不太大，遠離大陸的海島有這方面的天然優勢。韓國的距離近，但日韓戰爭並非空自主要擔心的問題。庫頁島和海參威也近，但時代不同了，俄羅斯入侵的威脅不說不存在，至少是極大地降低了。最主要的威脅方向還是來自中國。
但在可預見的將來，中日如果捲入衝突，將不存在中國征服日本或者日本徵服中國的問題，最大的可能是由臺海衝突引起駐日美國空軍介入，而中國對駐日美軍空軍基地攻擊反制，導致空自捲入。中國的主要攻擊方式以空射、海基、陸基彈道導彈和巡航導彈為主，包括介於兩者之間的高超音速導彈。空自的行動則以攔截中國攻擊為主。由於政治原因，任何對中國大陸的直接反擊最可能還是留給駐日美國空軍進行。這決定了空自F-35A將被迫把兼職當全職，充當空戰戰鬥機使用。
F-35號稱有探測彈道導彈的能力，實際上只是象徵性的
作為空戰戰鬥機，F-35缺乏足夠的速度、機動性和載彈量
實際上，高速的導彈卡車F-15EX更加適合空自的防空截擊任務
不管F-35的支持者如何吹噓，F-35在彈道導彈防禦中的作用是有限的，對於鬼見愁的高超音速導彈更是無能為力。空自F-35A在防空作戰中的主要作用是攔截巡航導彈，但F-35A並不是為防空制空而最佳化的，尤其不適合用於攔截小群、多路、隱身、高速、同時突入的大量巡航導彈，缺乏必須的高速、高升限、大載彈量。在不可能獲得F-22的情況下，實際上F-15X才是最適合空自需要的。
對於F-35A的空戰能力，不用去管各種宣傳，只要看美國空軍自己對F-35A是怎麼用的，就可看出這是什麼樣的定位。到2021年5月，美國空軍約有280架F-35A，其中只有猶他州希爾空軍基地的第4、34、421和466、阿拉斯加伊爾松基地的第355、356戰鬥機中隊和英國拉肯希斯基地的第493、495是作戰中隊（第466中隊是預備役），其他都是試飛、測評、訓練（包括轉型、教官、高階等多層次）中隊。這些作戰中隊的先前裝備主要都是F-16，也有A-10、F-111、F-15E各一箇中隊，也就是說是空地攻擊為主的。另一方面，在美國空軍防空制空壓力最重的沖繩的嘉手納空軍基地、阿拉斯加的埃爾門多夫空軍基地和作為戰略預備隊的弗吉尼亞州蘭利空軍基地，F-35A反而缺席。相比之下，F-22一部署，首先是在蘭利，然後就是埃爾門多夫和夏威夷的希卡姆空軍基地，沒有在嘉手納常駐是出於保密和降低政治敏感性的考慮，希卡姆就是嘉手納的退而求其次位置。如果F-35A適合擔當空戰主力，首先應該替換的不是在本土“賦閒”的F-16，而是這些在防空前線的F-15。
如果F-35A擅長空戰，第一個換下的應該是嘉手納的F-15C
F-35最擅長的是進攻性空地作戰，但這不是空自的主要任務，尤其是對中國本土目標的直接攻擊。日本並沒有刺激出李梅第二的渴望。用於反艦的話，在遠距離上發射反艦導彈才是王道，隱身能力並不重要。美國海軍的F-35C也一樣，高階反艦主力LRASM太大，只有F-18E/F能外掛，F-35C只進行了適裝試驗，並無實際裝備計劃。F-35C機內掛載的NSM導彈只能攻擊中小艦艇。
這一切使得F-35A在空自只能揚短棄長。
有意思的是，F-35A不是這105架F-35的全部。據報道，日本計劃訂購63架F-35A和42架F-35B，後者當然是具有短距起飛、垂直降落能力的。第一批42架全部是F-35A。對於關注日本軍國主義復活的人們，日本重新打造航母力量是關注重點，這42架（或許以後還會有更多）F-35B顯然是有此潛力的。
特朗普在訪日期間，與安倍登上“出雲”號直升機航母
“出雲”級具有明顯的搭載F-35B的能力
但大一倍的“美國”級尚且不能搭載包含預警機的完整的艦載機聯隊，“出雲”就更不能了
特朗普在訪日時登上“出雲”號“多用途驅逐艦”，這艘與二戰中作惡黃浦江上的日本巡洋艦同名的戰艦顯然具有成為輕型航母的潛力，特朗普直接稱之為航母，或許顯示了美國的支援。“出雲”級的二號艦“加賀”號也與另一艘二戰日艦同名，那是中途島之戰中被擊沉的日本航母。
“出雲”級的滿載排水量27000噸，通常攜帶7架反潛直升機和2架搜救直升機，最多可攜帶28架各種飛機。但以噸位相似的義大利“加沃爾”級作為參照，後者可攜帶10架AV-8B和12架AW-101直升機，但這是極限搭載量，甲板擁擠，出動率很低。估計實戰狀態下，“出雲”攜帶F-35B的數量不會超過12架，可能再搭載4架預警直升機，反潛、搜救直升機轉由八八艦隊的其他戰艦攜帶。
要成為有效的獨立作戰力量，尤其要面對中國這樣的強大對手，航母必須能攜帶：
- 足夠數量的戰鬥機
- 預警機、電子戰飛機和加油機
美國的大甲板航母能做到，但“出雲”級做不到。預警直升機可在威脅方向前出100-200公里巡邏，防空巡邏的F-35B應該在威脅方向200-300公里外巡邏。假定完好率70-80%，出航時間3小時，每批次2架空中巡邏，2架待命，那每天每架F-35B需要升空2-3次，巡邏4-6小時，加上甲板待命時間，每架每日執勤高達8-12小時。這是很高的持續運作節奏，根本無力擔負額外的海陸攻擊任務。
如果不需要考慮艦隊防空，全部兵力用於對海對陸攻擊，12架F-35B可以在一次出擊中攜帶48噸彈藥。如果不計航程而以7噸的最大載彈量出擊的話，理論上一次出擊最大投彈量可達84噸。但考慮到海自可能的投彈物件，想象不出在什麼情況下可以發動這樣不顧艦隊防空的出擊。即使針對朝鮮，從日本海方向出動根本不需要航母，陸基飛機就可以了；從黃海方向出擊，很難想象海自會對中國方向如此託大。
預警直升機的航程、留空時間和升限都有限，“出雲”級也沒有電子戰飛機、加油機的支援。“出雲”級有可能得到本土的預警機、電子戰飛機和加油機的支援，並得到本土的戰鬥機增援，但這使其註定只能作為輔助力量，不可能承擔主力，而且只能在東海。在特殊情況下，甚至可以玩一把“21世紀杜立特行動”，在意想不到的方向從“出雲”級上起飛，然後在返程得到加油機支援的情況下，返回日本本土著陸。這樣可容許“出雲”級在放飛之後立刻脫離戰場，躲入安全海域。
但南海就不一樣了。南海對空自的預警機、電子戰飛機和加油機都太遠，即使航程足夠，也難保不會在途中遭到中國戰鬥機的攔截。編入美國海軍航母戰鬥群倒是可以，但那依然是輔助力量。
但在強大的中國海軍面前，“出雲”級只能起到騷擾作用
這就是說，海自的航母和F-35B對中國大陸不至於構成重大威脅，只能起到騷擾作用。搭載的F-35B太少，不可能對中國大陸造成多大破壞。對於中國海軍來說，目標是美國海軍的大甲板航母，只要不犯錯誤，這樣的輕型航母也不是多大的威脅。
換句話說，為輕型航母配備F-35B的象徵意義大於實戰意義，航母的進攻性形象對日本的國際國內政治代價則不容低估。日本最後是否會走出這一步，並不由於這42架F-35B而決定。但F-35B還有另一個作用：在陸上基地遭到打擊而無法使用的時候，可以繼續出動。這可能是更重要的作用。
在任何與中國的衝突中，沖繩、九州甚至本州、四國的基地都可能在中國的彈道導彈、巡航導彈和高超音速導彈的打擊下而不能使用。在這樣的情況下，只需要很短的跑道（或者高速公路）就能起飛的F-35B就是日本空防的最後防線了。為了降低對跑道表面的燒蝕，陸上起飛可以比艦上的滑跑距離更長，這樣起飛重量也可以增加。在著陸時，同樣可以短滑跑著陸，而不必垂直降落，降低對跑道表面的衝擊和燒蝕。這比在寥寥幾艘輕型航母上撒胡椒麵要有用多了。從這個角度，空自甚至可能因此而擴大F-35B的比例。
在渴求F-22而不得的時候，日本只有渴求紙上的“下一代戰鬥機”了
但三菱“心神”作為技術驗證機，展現的並不是日本的技術實力，而是釣魚
但空自最需要的還是F-22一級的重型戰鬥機。在F-22獲取無望的情況下，日本在推動自研的F-3計劃，要求達到隱身、遠端、高速、大載彈量。三菱“心神”就是技術預研，石川島播磨重工也推出了相關的XF9渦扇，號稱軍推達到107.9kN，加力推力達到147.1kN，大體與F-22的F119同級。但F-3戰鬥機計劃到底是認真的，還是釣魚，現在還難說。戰後日本自研戰鬥機之路並不不是由一連串成功鋪就的。
但在21世紀，“沒有隱身是萬萬不能的”，即使F-35並不完全符合日本的首要需要，這也是唯一現實和可以立刻兌現的選擇。就是為了平衡美日貿易，取悅於特朗普，日本也必須大買特買F-35。日本軍國主義復活是必須警惕的，但“美國之外世界最大F-35機隊”賺眼球的因素多於實際威脅，中國不必過慮。
