Máy bay F-35A là kiểu cất cánh và hạ cánh thông thường dự định trang bị cho Không lực Hoa Kỳ và không quân các nước khác. Đây là phiên bản nhỏ nhất, nhẹ nhất, và là phiên bản duy nhất được trang bị pháo GAU-12/U gắn bên trong thân. Khẩu pháo 25 mm này được phát triển từ loại pháo M61 Vulcan 20 mm được trang bị trên các loại máy bay chiến đấu của Không lực Hoa Kỳ kể từ thời F-104 Starfighter, và cũng được trang bị trên loại máy bay AV-8B Harrier II của Thủy quân lục chiến Hoa Kỳ.
F-35A không chỉ tương đương với F-16 về độ cơ động, phản ứng nhanh, chịu trọng lực G cao, nhưng còn vượt trội ở tính tàng hình, tải trọng, tầm bay với nhiên liệu chứa bên trong, thiết bị dẫn đường, sử dụng hiệu quả, hỗ trợ và khả năng sống sót. Nó cũng có khả năng trang bị thiết bị laser và cảm biến hồng ngoại.
