Двигатель F135, в котором был использован ряд технологий, применявшихся в F119 для истребителя F-22 Raptor, способен развивать тягу в 191,35 килоньютона в режиме форсажа и 128,1 килоньютона в крейсерском режиме. Удельный расход топлива F135 в бесфорсажном режиме составляет 90 килограммов на килоньютон тяги в час.
F135 будет устанавливаться на все версии истребителей F-35: наземную, палубную и с укороченным взлетом и вертикальной посадкой (STOVL) - F-35A, F-35C и F-35B соответственно. В случае с F-35B F135 будет сопрягаться с системой LiftSystem производства компании Rolls-Royce. Эта система будет обеспечивать возможность вертикальной посадки и "зависания" истребителя F-35B.
Помимо F135 для истребителя F-35 также разрабатывается альтернативный двигатель F136, созданием которого занимается компания General Electric. Считается, что конкуренция между производителями в долгосрочной перспективе поможет снизить стоимость производства F135 и F136. В частности, такой позиции придерживается Белый дом. В Пентагоне, напротив, уверены, что разработка F136 может привести к дополнительным затратам.