O F-35B é um caça de decolagem curta e pouso vertical (STOVL). Semelhante em tamanho para o F-35A, o F-35B é sacrificado pois carrega um terço do volume de combustível do F-35A para acomodar o sistema de voo vertical.
Decolagens e pousos verticais são mais arriscados por causa de ameaças FOD. Considerando que o F-35A pode puxar até 9G, o F-35B é de 7G. A partir de 2014, o F-35B foi limitado a 4,5F e 400 nós. A próxima atualização do software inclui armas, e permitirá 5,5G e Mach 1,2, com uma meta final de 7G e Mach 1,6.
O primeiro vôo de teste do F-35B foi realizada em 11 de junho de 2008. Outro marco importante, foi o primeiro lançamento bem sucedido usando Ski Jump, realizado pelo piloto de testes da BAE Peter Wilson em 24 de Junho de 2015.