航空自衛隊の戦闘機F-4EJ改の後継機計画では、2005～09年度を対象期間とした中期防衛力整備計画でまず7機を購入する計画が立てられたが、候補機種の一つであったF-22の輸出不許可や日本での政権交代などから作業が大幅に遅れた。最終的にボーイングF/A-18E/Fスーパー・ホーネット、ロッキード・マーチンF-35ライトニング2、ヨーロッパ国際共同のユーロファイター・タイフーンの3機種が候補機種となり、11年12月20日にF-35の採用が決定した。
11～15年度を対象期間とした中期防衛力整備計画では12機を調達することとしており、当面の所要機数は2個飛行隊分で42機とされているが、将来的には一部のF-15の後継機としても装備されることも考えられ、機数が増加する可能性もある。12年度に購入する機体は、16年度に受領する予定である。14～18年度を対象とした中期防衛力整備計画では、28機の購入が計画されている。16年度予算での機体単価は約180億6700万円（製造参画や部隊建設のための経費などを除く）。