8 августа 2012 г. на Атлантическом полигоне с истребителя F-35B (BF-3) был осуществлен первый сброс из внутреннего отсека вооружения управляемой бомбы GBU-32 калибра 454 кг. Аналогичное испытание с F-35A состоялось осенью: 16 октября на полигоне в Чайна-Лейк с AF-1 был выполнен сброс GBU-31 калибра 907 кг. Осенью приступили и к первым бросковым испытаниям ракет «воздух-воздух»: первое испытание по отделению AIM-9X состоялось 19 сентября на F-35B (BF-3), а по отделению AIM-120 – 19 октября на F-35A.
Серьезный прогресс был достигнут в программе производства и поставок первых серийных самолетов. В течение 2012 г. были собраны и совершили первый полет 13 серийных F-35A из числа машин 3-й и 4-й установочных партий (LRIP III и LRIP IV), включая первый – по заказу ВВС Нидерландов, 16 серийных F-35B из состава LRIP II, III и IV, в т.ч. два первых для Великобритании, а также заключительный опытный F-35C. За год Пентагону были поставлены 30 самолетов F-35 (включая переданные ему для испытаний два «британских» F-35B – BK-01 и BK-02) – это вдвое больше, чем в 2011 г., когда объем поставок составил 13 истребителей. Первые серийные F-35B были переданы американскому Минобороны в январе 2012 г. (первые поставки серийных F-35A состоялись в мае 2011-го).
На 1 января 2013 г. Пентагону поставлен уже 51 самолет F-35 – 13 опытных и 38 серийных. Из этих 38 серийных машин 22 (девять F-35A и 13 F-35B, включая два «британских») дислоцируются в объединенном учебном центре на авиабазе Эглин во Флориде, входя в состав 58-й истребительной эскадрильи (58 FS) 33-го истребительного авиакрыла и 501-й учебной истребительно-штурмовой эскадрильи (VMFAT 501) 2-го авиакрыла КМП соответственно. Еще три серийных F-35B с осени 2012 г. летали с авиабазы Юма в Аризоне, входя в состав 121-й всепогодной истребительно-штурмовой эскадрильи (VMFA 121) 3-го авиакрыла КМП. Оставшиеся девять сданных заказчику в конце года серийных F-35A и F-35B к январю еще находились на заводском аэродроме в Форт-Уорте и готовились к отправке на базы Эдвардс, Неллис и Юма.
| Версия | Номер прототипа | Дата первого полета | Базирование |
| AA-1 | 15.12.2006 | NAS China Lake* | |
| AF-1 | 14.11.2009 | ||
| F« | AF-2 | 20.04.2010 | Edwards AFB |
| AF-3 | 06.07.2010 | ||
| AF-4 | 30.12.2010 | ||
| BF-1 | 11.06.2008 | ||
| BF-2 | 25.02.2009 | NAS Patuxent River | |
| F-35B | BF-3 | 02.02.2010 | |
| BF-4 | 06.04.2010 | ||
| BF-5 | 26.01.2011 | ||
| GF-1 | 06.06.2010 | ||
| F-35C | GF-2 | 29.04.2011 | NAS Patuxent |
| СF-3 | 21.05.2011 | River | |
| СF-5 | 30.11.2012 |
* Этап летных испытаний завершен 17 декабря 2009 г. после выполнения 91 полета. Затем использовался в наземных испытаниях.
| Номер партии | Номер экземпляра | Бортовой номер | Дата первого полета | Дата поставки | Базирование |
| LRIP I | AF-6 | 07-0744 | 25.02.2011 | 12.05.2011 | Edwards AFB, 461 FLTS |
| AF-7 | 07-0745 | 04.03.2011 | 06.05.2011 | ||
| LRIP II | AF-8 | 08-0746 | 06.05.2011 | 20.07.2011 | Eglin AFB, 58 FS |
| AF-9 | 08-0747 | 13.05.2011 | 14.07.2011 | ||
| AF-10 | 08-0748 | 29.06.2011 | 31.08.2011 | ||
| AF-11 | 08-0749 | 01.07.2011 | 31.08.2011 | ||
| AF-12 | 08-0750 | 09.07.2011 | 19.10.2011 | ||
| AF-13 | 08-0751 | 14.07.2011 | 26.10.2011 | ||
| LRIP III | AF-14 | 09-5001 | 02.03.2012 | 07.2012 | Eglin AFB, 58 FS |
| AF-15 | 09-5002 | 03.03.2012 | 07.2012 | ||
| AF-16 | 09-5003 | 03.05.2012 | 07.2012 | ||
| AF-17 | 09-5004 | 17.05.2012 | ** | Fort Worth JRB | |
| AF-18 | 09-5005 | 17.05.2012 | ** | ||
| AF-19 | 09-5006 | 09.06.2012 | ** | ||
| AF-20 | 09-5007 | 06.08.2012 | ** | ||
| AN-1* | F-001 | 06.08.2012 | - | Fort Worth | |
| LRIP IV | AF-21 | 10-5009 | 20.10.2012 | *** | Fort Worth JRB |
| AF-22 | 10-5010 | 14.10.2012 | ** | ||
| AF-23 | 10-5011 | 07.11.2012 | *** | ||
| AF-24 | 10-5012 | 06.11.2012 | *** | ||
| AF-25 | 10-5013 | 18.11.2012 | **** |