当一架F-35使用传感器、机载计算机和目标系统来同时对两架远程无人机进行跟踪目标、并让其使用新一代空对空导弹打击目标的时候，新兴的第五代战斗机就有了进一步扩大进攻性的“过渡发展目标”，那就是一架有人战斗机指挥多架无人机进行空战的新型作战形态，一名F-35飞行员通过遥控，通过具备空中机动能力的高性能无人机，发射了两枚先进的中程空对空导弹， 这时候使用一个“集成的多机种联合目标传感器”进行同步打击，可以将其称为“多机群光电目标系统”，这是美国空军正在研究的一种全新空中作战技术，它将深刻的改变人类空中作战的未来。“只需要两枚先进中程空对空导弹就可以锁定多个目标，并可以同时击中两个空中目标，在对付较强对手来说是很难的。” F-35C战斗机的测试指挥员汉密尔顿说。

最近，美国海军和空军正在进行有人机指挥无人机作战的试验，这次测试带来了实质性的战术影响，对F-35战机系统开发和示范测试阶段起关键作用。而这个SDD阶段性的完成将为飞机加快全速生产铺平了道路。汉密尔顿说，“我们需要看看F-35是否能飞得够高，能快速拉动9G过载。我们还对所有允许我们执行任务的传感器进行任务系统测试。这包括反措施，数据链路，雷达和武器交付的准确性测验，以确保F-35能够找到、修修正和跟踪目标数据。”军事专家张强认为，武器技术方面的进步使现已部署的F-35战斗机在进行空对空中作战时能够利用扩大的任务项目的宽度，美国最近在东北亚附近部署了空军F-35A型战斗机，并进行了一系列的作战准备演习，而海军陆战队F-35B的短距起飞和垂直着陆已经得到验证，现在已经部署到了日本。

一般来说，F-35战斗机的设计应该具有“空中格斗”和进行空对空作战能力，一方面它使用的是下一代传感器系统，目的是在比现有的战斗机所能达到的范围更遥远地观察、探测和摧毁敌人的目标。其概念是在F-35本身被探测之前，就找到、看到并消除敌人的空中威胁，也就是说先下手为强，另一方面，F-35战斗机采用了各种传感器系统和计算机算法。飞机分布式孔径系统 (DAS) 将360度摄像头放在F-35战斗机机身上下左右6个位置，给飞行员一个“完全透明”的、全面的观察视角。DAS传感器数据，再结合EOTS目标信息被集成到一个单一的大尺寸屏幕上，供飞行员分析作战态势，通过计算机启用的一个我们称为 "传感器融合"的过程，实现飞行员对周围400千米以内空域的信息汇总。

军事专家告诉记者，如果飞行员能比敌人更快地完成 观察-调整-决策-行动（OODA） 循环，他们就可以摧毁敌人并占优势地位。F-35的飞行员说，这些概念在SDD阶段测试中受到了极大的重视。美军试验飞行员说，将F-35置于一系列极端的战斗环境中, 对于F-35系统设计和演示，以确保飞机在结冰或高温时能够操作和战斗，也是非常重要的。事实上，作为SDD的一部分，F-35战斗机在2016年首次在太平洋海域试验范围内，发射了AIM-9X红外制导空空导弹。