Как сообщал ЦАМТО, предложенный правительством США и компанией «Локхид Мартин» F-35A «Лайтнинг-2» в версии с обычным взлетом и посадкой был выбран 19 декабря 2011 года победителем тендера на поставку перспективного истребителя F-X для ВВС самообороны Японии. Новые самолеты предназначены для замены устаревших F-4EJ «Фантом-2 Каи».

Агентство по оборонному сотрудничеству и безопасности (DSCA) МО США 30 апреля 2012 года уведомило Конгресс о планируемой продаже Японии в рамках программы «Иностранные военные продажи» четырех истребителей F-35 с обычным взлетом и посадкой с опционом на поставку еще 38 самолетов. Полная стоимость соглашения на тот момент оценивалась в 10 млрд. долл.

Первые четыре F-35A ВВС самообороны Японии, с AX-1 по AX-4, должны быть произведены на линии окончательной сборки и проверки (FACO) в Форт-Уорте (шт.Техас). Остальные 38 самолетов (с AX-5 по AX-42) будут собираться на линии окончательной сборки и проверки, размещенной на предприятии «Мицубиши хэви индастриз» в Нагое (префектура Айти, Япония). «Локхид Мартин» окажет помощь в сборке, а американское правительство будет осуществлять надзор за работами. В 2014 году Министерство обороны США также выбрало предприятие в Нагое в качестве центра технического обслуживания, ремонта и модернизации самолетов F-35, размещенных в Северной части Азиатско-Тихоокеанского региона.

Летные испытания первого истребителя AX-1, собранного в США для ВВС Японии, начались 5 августа 2016 года. Выкатка данного самолета (с.н. 69-8701) состоялась 23 сентября, а передача ВВС Японии – 17 ноября 2016 года. Сборка первого самолета (AX-5) в Японии началась в декабре 2015 года.

Министр обороны Японии 25 июня 2014 года объявил, что F-35A первоначально будут базироваться на авиабазе «Мисава». По оценке МО Японии, общая стоимость программы, включая закупку 42 самолетов, эксплуатацию, ремонт и техническое обслуживание в течение 20 лет, а также подготовку личного состава, может составить 1,6 трлн. йен (более 20 млрд. долл.).