F135发动机是以F-22为基础的F119发动机的核心发动机和主要结构。F135发动机加力推力超过18吨，推重比超过10。其中，F-35B使用的机型不仅采用了R79发动机的技术，还集成了劳斯莱斯公司的升降系统，使该机能够实现短距起飞和垂直降落(STOVL)。

F135发动机采用与F119发动机相同的核心发动机。为了提高推力，增加了发动机的空空气流量和涵道比，提高了发动机的工作温度。为了获得短距起飞和垂直着陆能力，在垂直起飞和着陆类型上增加了一种新型升力风扇、三轴承旋转喷管和滚转控制喷管。三级风机采用超中展弦比、前掠叶片、线性摩擦焊整体叶轮、失谐技术，在保持原风机高压比、高效率、喘振裕度大、重量轻的同时，使风机截面积增加10%-20%。6级压气机与F119发动机基本相同。

在F119发动机高湍流度、旋流结构的三维浮壁燃烧室基础上，采用了高燃料空气比燃烧室技术，不仅提供了较小的分配系数和所需的径向型线，而且满足了效率目标。高低压涡轮采用对转结构，“超冷”高压涡轮的转子叶片和导叶采用计算流体力学(CFD)方法设计，采用高温材料(可能是CMSX-4铸造合金)铸造，在改进后的F119发动机上进行了验证，在提高耐久性的同时，可以显著提高工作温度(约110℃)。低压涡轮增加1级至2级，以适应增加的风扇带来的驱动负荷。

F135发动机推力比为10.5，加力推力19吨，最大推力(不加力)13吨，质量1700公斤。它19吨的加力推力是目前任何实际装备在战斗机上的加力涡扇发动机都无法比拟的。不过值得一提的是，虽然F135的推力比F119大幅度提升，但实际上推力是在同一个核心发动机的基础上，用流量和高速性能来交换的。F135的推力虽然优越，但高速性能却在下降。