F-35 Lightning II får den kraftigste jetmotoren som er utviklet til et enmotors jagerfly noensinne. Det blir utviklet to motoralternativer til F-35; den ene har fått navnet F135, og blir produsert av Pratt & Whitney, mens den andre motoren heter F136, og blir produsert av de to fabrikantene General Electric og Rolls-Royce som sammen kaller seg ”Fighter Engine Team”.

F135 er en videreutvikling av F11 9, en jetmotor som er i bruk på F-22 Raptor. F11 9 yter 35.000 pund skyvekraft med etterbrenneren på, omkring 5000 pund mindre enn motoren til F-35 Lightning II. Raptor har likevel en betydelig høyere skyvekraft siden det flyet har to motorer.