Máy bay F-35 có 2 khoang vũ khí, mỗi khoang có 2 giá treo.
F-35 có thể mang tới 6,8 tấn vũ khí với 6 giá treo trên cánh, nhưng việc này sẽ khiến máy bay mất đi ưu thế tàng hình.
Tiêm kích tàng hình F-35 có chiều cao tổng thể 4,33m, tuy nhiên phần thân máy bay khá béo nên khoang vũ khí dưới thân máy bay nằm sát mặt đất. Vì vậy, các kĩ thuật viên có thể đứng hoặc quỳ là thao tác được bên trong khoang máy bay.
Trong ảnh, các kĩ thuật viên nhận nhiệm vụ lắp tên lửa, bom cho F-35.
Xe hỗ trợ đưa quả bom hay tên lửa lên phần giá treo trong thân, còn các kĩ thuật viên có nhiệm vụ lắp bom vào các giá, cũng như thực hiện các thao tác khác theo trình tự.
Một quả bom thông minh đang được cần cẩu đưa vào vị trí khoang bom.
Kĩ thuật viên kiểm tra quả đạn tên lửa không đối không tầm xa AIM-120C.
Vì được thiết kế cho nhiều quốc gia đồng minh Mỹ nên F-35 có kho vũ khí rất đa dạng. Với tên lửa không đối không, nó có thể mang tên lửa Mỹ, châu Âu sản xuất; tên lửa không đối đất do Mỹ, Anh, Đức, Thổ Nhĩ Kỳ sản xuất...
F-35 có thể mang được nhiều loại bom gồm: bom thường Mk82/83/84; bom chùm Mk.20; bom dẫn đường lade Paveway; bom đường kính nhỏ; bom liệng AGM-154 JSOW; bom thông minh JDAM; bom hạt nhân B61.
Kĩ thuật viên đang vặn lại vây đuôi lái của tên lửa không đối không đã lắp vào khoang máy bay F-35.